iPSウォーズ(前編)

　この1カ月、natureをはじめとする生物学界ではiPS細胞をめぐり、まさに戦争とも呼ぶべき開発競争が起きている。神経科学に興味があるはずなのに最近この話題しか読んでいない…。関心の方向が変わってしまいそうだ。

　まず、iPS細胞と、よく比較されるES細胞との違いについて述べる。ES細胞はEmbryonic Stem Cell(胚性幹細胞)の略で、卵子が受精して分裂し始めたころの初期の胚をバラバラにし、培養することで得られる。このES細胞は、まだ特定のタイプの細胞に分化する前の段階にある。以前、DNAからタンパク質ができる過程を、マニュアルから作品を作ることにたとえ、細胞が成長するにつれてマニュアルのいくつかのページがノリで封をされて開けなくなるように、DNAから作られるタンパク質の種類が限られてきて、細胞が特定のタイプになる＝分化する、と述べたが、ES細胞は、ノリ付けがされる前の段階にあり、どんなタイプの細胞にも分化することができる。一方iPS細胞は、induced Pluripotency Stem Cell(人工多機能性幹細胞)の略で、すでにある程度分化が進んだ体細胞(主に皮膚の繊維芽細胞)に4つの遺伝子(遺伝子とは、あるタンパク質の作り方が書かれた一定の長さのDNA、マニュアルで言えば1作品の章に相当する)を入れることで、人工的に分化前の段階に戻したもの。ページのノリを無理やりはがしてしまった状態である。

　どちらも、臓器移植や再生医療などへの使用が期待されているのだが、ともに一長一短がある。まずES細胞は、生命倫理の問題が大きい。しかし、もう一つ見落とされがちな問題がある。ES細胞は受精卵から作られるが、受精卵のDNA構成は患者のものと違う。たとえ患者が女性で、自信の卵子を使ったとしても、卵子のDNAは受精卵のDNAの半分で、残り半分は精子由来だ。DNAの異なる細胞が体に入ると起きかねないのが、拒絶反応である。同じ生物種でも、DNAの異なる細胞では異なるタンパク質が作られる。そのため、細胞の表面に付いているタンパク質の突起の形などに微妙な違いが出てくる。動物には外敵から身を守る免疫が備わっており、本来自分の体の中にあるべきでない物質を攻撃・排除する仕組みになっている。このとき、DNA構成が異なって自身と違うタンパク質を出している細胞が来たら、異物として攻撃されてしまう。つまり、ES細胞からできた臓器を移植しても、正常に働かない可能性がある。これに対しiPS細胞は、患者自身の体細胞から作られる。そのためDNAは患者と全く同じ。拒絶反応は起きないことになる。そして生命倫理の問題もない。

　逆にiPS細胞の欠点は、作成時に入れる遺伝子にある。4つのうちの1つ、c-mycと呼ばれる遺伝子は、細胞の分裂と増殖を促進するタンパク質を作りだす。一件よさそうなものだが、細胞が必要以上に分裂してしまうと大変なことになる。細胞分裂の頻度は、器官の機能を邪魔することがないように厳重に制御されているのだが、この分裂を促進するタンパク質がありすぎると制御がきかず、勝手に増え続けて巨大な塊となり、しまいには器官の機能を衰えさせていく。これがガンである。c-mycを入れてあるiPSは、このようにしてがん細胞になる可能性がある。一方、なんの遺伝子も入れないES細胞にその危険はない。

　すでにかなり長くなってしまったので、本題の開発競争については次回記します。誰もお楽しみにしていないでしょうが…。