Nature article
「Stimulus-triggered fate conversion of somatic cells into pluripotency」
Here we report a unique cellular reprogramming phenomenon, called stimulus-triggered acquisition of pluripotency (STAP), which requires neither nuclear transfer nor the introduction of transcription factors. In STAP, strong external stimuli such as a transient low-pH stressor reprogrammed mammalian somatic cells, resulting in the generation of pluripotent cells. Through real-time imaging of STAP cells derived from purified lymphocytes, as well as gene rearrangement analysis, we found that committed somatic cells give rise to STAP cells by reprogramming rather than selection. STAP cells showed a substantial decrease in DNA methylation in the regulatory regions of pluripotency marker genes.
Blastocyst injection showed that STAP cells efficiently contribute to chimaeric embryos and to offspring via germ line transmission.We also demonstrate the derivation of robustly expandable pluripotent cell lines fromSTAP cells. Thus, our findings indicate thatepigenetic fate determination of mammalian cells can be markedly converted in a context-dependent manner by strong environmental cues. (v505:641-647 アブストラクト)
（以下私訳、[ ]内は訳者が挿入）
ネイチャー誌記事「刺激による多分化能性細胞への体細胞の運命転換」
今回われわれは類のない細胞のリプログラム現象を報告する。これを刺激惹起性多能性獲得(STAP)と名付けた。この現象は核移植も転写因子の導入も必要としない。STAPでは、一時的な酸性ストレスなどの強力な外的刺激がほ乳類体細胞をリプログラミングし、多能性細胞を生成した。遺伝子再構成はもとより、精製したリンパ球からできたSTAP細胞のリアルタイム画像によって、われわれは[ある細胞系列への分化を]方向付けられた体細胞が、選択というよりはリプログラミングによってSTAP細胞を生成したことを見出した。
STAP細胞では多能性のマーカー遺伝子領域のDNAメチレーションがかなりの程度減少していた。ブラストシスト注入実験によってSTAP細胞がキメラ胎児に効率よく寄与し、生殖細胞系列へも入り、子孫を産生した。さらにわれわれはSTAP細胞からよく増える多能性細胞株を誘導したことを示す。このように、われわれの知見はほ乳類体細胞のエピジェネティックな運命決定は、強力な環境要因によって、状況依存的にかなりの程度転換されうることを示している。
（以上、問題の論文のアブストラクトを転載しました）
昨日いただいたコメントの中の科学的部分に関しては少し詳しく書いた方がよいと考え、記事にすることにしました。
『TCRの件に関しては、質疑応答の中で、付加的なデータとして認識していた、という氏の自説を述べてました。つまり、生まれたマウスの脾臓に胎児にも胎盤にも寄与できるような幹細胞の存在は認められていない、という現時点でのコンセンサスに基づき、脾臓のCD45+細胞を用いることで十分に体細胞であるとう担保はある、ということだと理解しました。』（議論1）
S氏の「TCRのデータを付加的なデータとして認識していた」という主張や、その基礎となる「生まれたマウスの脾臓に胎児にも胎盤にも寄与できるような幹細胞の存在は認められていない、という現時点でのコンセンサス」という認識はあまりに論理的に甘いと思います。
つまり実験の前提として「マウス新生児の脾臓に幹細胞はいない」（仮説１）という仮説を用いていたということです。仮説１は証明されていません。「現時点でのコンセンサス」とは単なる一般的な常識のようなものであり、これを科学的思考の前提条件におくことはできないでしょう。
「刺激を加えた細胞集団の中からOct4-GFP陽性細胞が出て来た」という現象をどう考えるか？このとき二つの可能性が考えられます。
１）もともとそこに陽性細胞になる能力を持った幹細胞様の細胞がいた
２）分化した体細胞が運命転換をおこし（リプログラミングされ）陽性細胞になった
１）と２）どちらなのかを明らかにするのがこの論文の主旨だったはずです。
それなのに、上記のような仮説１を既定の前提条件にしてしまい、初めから１）の可能性を切り捨てて２）の可能性だけを考察する、というのは論理的に甘いのです。しかもMuse細胞の例にもあるように、最近ではあちこちの組織でいわゆる「幹細胞様の細胞が存在する」ことが証明され初めているのです。仮説１を証明しないままでは全くの片手落ちになってしまいます。
私は議論1にある『脾臓のCD45+細胞を用いることで十分に体細胞であるとう担保はある』とは思いません。１）の可能性は十分にあると考えます。
S氏はそこに気づいていたと思います。そこで２）の可能性を強く打ち出すためにTCR再構成のデータを出したのでしょう。リンパ球からSTAP細胞を作ったと主張しているからです。
『また論文内にもSTAP幹細胞にTCR再構成を確認したという記述はありません（件の電気泳動の図はSTAP細胞です）。STAP幹細胞は成熟T細胞由来であるという主張は、少なくとも論文中にはありません。 STAP細胞がT細胞由来であるという解釈は弱くなりますが、それが必ずしも体細胞の初期化という主張を覆すものではないとおもいますが、いかがでしょうか？』（議論２）
『必ずしも体細胞の初期化という主張を覆すものではないとおもいますが、いかがでしょうか？』とのご質問に関してはその通りです。しかし、逆に『体細胞の初期化という主張』は全く証明されない仮説のまま残っているということです。すなわち、この論文では『体細胞の初期化という主張』という最も重要な仮説が証明されるに十分なデータがない、ということでもあります。
おっしゃるようにTCR再構成のデータはSTAP細胞のデータと書いてあります。これはつまり暗に「STAP幹細胞にはTCR再構成はありません」ということを示している、ということでしょうか？
それではSTAP幹細胞とは一体どういう細胞なのでしょうか？TCR再構成をもった細胞であるSTAP細胞から出て来たSTAP幹細胞はやはりTCR再構成を持っている、と考えるのは実に自然な論理の流れではないでしょうか？
論文中にSTAP細胞を用いたキメラマウス臓器でのTCR再構成について示されていませんでしたし、確かにSTAP幹細胞でのTCR再構成も示されていませんでしたので、私はかなり甘いなとは思いました。しかし、そこを善意に解釈し、きっとTCR再構成はあるのだろうと考えていました。あるいはサプリメンタルデータにそれがあるのではないかと考えていました。よくないことですが、S氏やW氏、N氏が名を連ねている論文です。そのような、あたかも人をだますような論文であるはずがない、と考えておりました。
「S氏はキメラマウスのTCR再構成に関して「解析が終わっていないので知らない」との回答でしたが、自身が発明者の一人であるはずの特許明細にはキメラマウスに再構成があったと書かれています(段落0038とFig. 20)。矛盾です。（VARDIGA氏）」のような話しもあります。S氏はまだデータが出揃う前に論文を書いてしまったのでしょうか？そして解析結果がTCR再構成ネガティヴであったため、このような人を煙に巻くような論文になってしまったのでしょうか？
今の時点でもっとも示されるべきデータとはTCR再構成のあるSTAP細胞から作製されたキメラマウスの臓器DNA中のTCR再構成のデータでしょう。上記のアブストラクトにも遺伝子再構成を体細胞マーカーとして体細胞ー多能性細胞 細胞運命転換を示した、と書いてあるのです。言い逃れはできますまい。
さて、STAP細胞はTCR再構成を持っているのに、そこから派生したSTAP幹細胞はTCR再構成を持っていない。つまり体細胞へ分化した細胞ではなかった可能性がある、ということになります。そして１）の可能性がここで浮上してくるのです。
また、このことは「STAP細胞」と筆者が呼んでいる細胞集団はかなりheterogeneity（異種性）をもった細胞集団だということを示しています。Oct4-GFP陽性ではあるが、T細胞へコミットした細胞もそうでない細胞も存在するということです。
TCR再構成を持っていなかったOct4-GFP陽性細胞とは一体どういう細胞なのでしょう？そのような細胞集団から派生して来たこのSTAP幹細胞とはどういう細胞なのでしょうか？
人智尽し・・可能性網羅・・一つずつ潰し・・匍匐前進・・五体投地の道・・
or・・
鋭い直感に任せ・・目標を定め・・猛進・・障害物無視・・直線美しい・・天才にのみ許される道・・
芳さん・・天才ではない・・
天才ではないが
直観ではないが・・直感・・メスに・・結論に・・駆けた・・賭ける道・・好みだった・・
好みだが・・年と共に・・直感・・鈍る・・
鈍ったが・・
O嬢のファール・・ホームランにする為には・・有効な詭弁の術だった・・
ブーイング巻き起こり・・ファールに戻った・・
芳さんの五体投地・・始まろうとしている・・・（笑）
T氏に依頼されて書いた、という弁明もあながち嘘ではなかろう
とは思います。
しかしそれは組織の論理。
科学の現場に持ち込まれては困ります。
そんなことはこれまでごまんとあったことです。
今回もうまくいく「はず」だったのでしょう。
残念な結果です。
仮説１に対してコメントさせて下さい。
まず、仮説１を「マウス新生児の脾臓に多能性幹細胞はいない」とする方が適切かと思います。
例えば造血幹細胞ですが、一般論としては血液系細胞を生む幹細胞であり、神経や筋肉には分化できない、すならち分化能が限定的である「体性幹細胞」に分類されます。
一方で、ES細胞を代表とする「多能性幹細胞」は成体を構成するあらゆる細胞に分化できるものです。
体性幹細胞と多能性幹細胞はその分化能力において明確に区別されるものと思います。
（ただし、ご指摘のMuse細胞等は多能性を有する体性幹細胞という扱いかと思います）
今回の論文では、CD45陽性細胞に刺激を施すことにより多能性細胞（群）が得られた、という研究報告となります。
その上で、仮説１をしっかり検証することなく前提条件としていることに関するご意見ですが。
この件に関しては、現時点において仮説１の反証となるべき研究報告の確度が高くない点を考慮すべきかと思います。
現在論文として公表されている「多能性を有する体性幹細胞」のエビデンスは、「多能性細胞」と結論づけるには弱いといわざるをえません。
多能性の代表的な検定法には、U+2460マーカー分子の発現、U+2461in vitroでの分化能検定、U+2462in vivoでの分化能検定（テラトーマ）、U+2463キメラマウス作製、等が挙げられ、この順番に確度が高くなるとされています。
例えばMuse細胞ですが、確実に証明されているのはU+2460であり、U+2461はやや曖昧、U+2462な否定、U+2463は検証不可、という状況かと思います。
もちろんMuse細胞の発見は素晴らしい成果であり、臨床応用を念頭においた場合、テラトーマを作らないということは非常にポジティブな性質ではあります。
ただ多能性であるというエビデンスとしては物足りないものであることも事実です。
その他にも「多能性を有する体性幹細胞」は複数報告されていますが、上記U+2461～U+2463を満たすものではなかったり、再現性の点で信頼されていなかったりするものがほとんどです。
このような背景から、仮説１を前提とするに論理上の無理はない、という考え方もあるかと思います。
だからといって、「もともとある幹細胞が選択された」という考え方（選択説）は否定すべきものではないこともまた事実です。
そのためNature論文では、刺激を加えていないCD45陽性細胞群、あるいはその後の培養にLIFを加えていないコントロール細胞群を用いた実験を行っており、これらの条件ではOct4陽性細胞が得られないことは確認されています。
このことは、少なくとも想定上の多能性細胞は、刺激や適切な培養条件を施さない限り得られるものではない、ということの証明にはなります。
では、脾臓の幹細胞が刺激や適切な培養処理により「増殖」することにより選択されたのか？
この可能性を直接的に検討するような実験結果はなさそうですが、刺激後にGFP陰性細胞が陽性化すること、CD45陽性細胞が陰性化することを確認したライブイメージングの結果は、刺激前後で細胞の性質が転換していることを示唆する間接的なデータにはなるかと思います。
その上でOct4陽性細胞群の中には、TCR再構成の跡を残したものも含まれる、このことは「選択」よりも「誘導」の可能性を補強するデータとなるでしょう
以上のことに加え、論文では選択説を否定はしていません。
この辺りは文章をかいたS先生の巧妙さともいえるかもしれませんが、文章表現としては選択説の可能性を否定はしていないのです。
「選択」よりは「誘導」の方が説明がつきそうだ、だから我々は誘導説をとる、というのが論文のニュアンスとして書かれています。
また、例えSTAP細胞のオリジンが何らかの幹細胞であったとしても、それが分化能が制限された「体性幹細胞」であれば、誘導説から外れるものではないという考え方もあります。
以下は私の想像でしかありませんが、著者らはTCR再構成をもってオリジンが体細胞由来であると主張したかったわけではなかったのでしょうか？
S先生の会見での発言、実際の論文上でのTCR再構成実験の扱いをみても、少なくともS先生はCD45陽性であることで十分であり、TCRデータをそれほど重視していなかったのではないかと推察します。
これを甘いとみるかどうかは、上に示した研究背景と、実際に得られた実験結果をどう捉えるかによるかと思います。
上のコメントに、TCRの件に関するご指摘への反論を、滔々と述べさせていただきました。
ただし正直に申し上げると、できるだけ論理的であることを心掛けたとはいえ、これは「反論のためのための反論」というべきものであります。
ここで、私が申し上げたかったことは、TCRの件に関しては著者側に反論の余地もある、ということです。
本来このような科学的見地からの議論は、しかるべき場所（学会や科学雑誌上）で粛々と進められるべきものと思います。
ある論文がある現象を報告したら、それに対する反証や再現性が科学コミュニティから発信され、そのレスポンスに対する反証をさらに積み上げていく。そのような議論を通してあるものは淘汰され、またあるものはよりよいものになっていく。
これが科学の発展に他ならないものと思っております。
例えば、iPS細胞が報告された当初にも「選択説」と「誘導説」が議論されました。
その議論がある程度の決着をみるのに2年ほどかかったかと思います。
この例のように、科学上の新規な発見とその真偽は、その後のコミュニティ内での議論を通じて評価されるべきものと思います。
ところがSTAP論文に関しては、本来議論のまな板の上で論じられるべき「研究の組み立て方」「実験データの解釈」までもが、一方的な批判の対象となっていることが残念でなりません。
もちろん、論文に明らかな不正が生じている以上は仕方のないことなのかもしれません。
ですが、少なくとも実験データの解釈に関しては、著者らの主張を飲み込んだ上での反論、別解釈の提案であるのが健全な姿ではないでしょうか？
可能であれば、反証するのも実験データに立脚したものであることが望ましいではないのでしょうか？
TCR再構成の件や、ライブイメージングの解釈等は、明らかな不正行為とは切り離して考えるべきものであり、一部の記事やネット上のコメント等で、関係者個々人へのバッシングの材料となっている現状を憂慮しております。
繰り返しになり恐縮ですが、私自身は、論文関係者やSTAP現象を擁護したい考えているわけでも、ブログ主様のご主張を批判する意図があるわけではないことをご理解頂けますと幸いです。
不正データを含む論文であり信頼性の損なわれた研究ですので、データを元に議論する意義が低いことも理解しております。
そんな状況化でもあえてこの研究を「科学的見地」から論評／批判する「識者」の皆さまに対する期待として、是非研究者としてのフェアで冷静な視点から、と願っております。
特に著名研究者から一方的な批判が巻き起こり、これが検証を受けることなく一般社会に拡散している様子には、底知れない恐ろしさを感じております。
誰が・・
時間と経費を使い・・反証するのか・・科学的には正攻法としても・・疑問・・
それは・・理研の責任・・
舞台の小道具や衣装持ち出し・・大衆に・・迎合した手法・・想像以上の反動・・招いたにすぎない・・
にしても・・
「底知れない恐ろしさを感じております」
科学者も・・遅まきながら・・教訓・・得られたわけだ・・
「愚者は自分の経験に学び、賢者は他人の経験に学ぶ」
・・・（笑）
「stap幹細胞は stap細胞が素である」という点は、
どういうロジックを以て証明されることになるのですか？
仮説1に関するご意見
『「マウス新生児の脾臓に多能性幹細胞はいない」とする方が適切かと思います。』
には同意いたします。私も記事ではそのつもりで「幹細胞」と書いております。
『だからといって、「もともとある幹細胞が選択された」という考え方（選択説）は否定すべきものではないこともまた事実です。』
そうです。その可能性は否定されていません。体細胞がリプログラミングされた、と言い切るのなら、この「選択」の可能性をネグレクトする証拠が必要です。
『刺激後にGFP陰性細胞が陽性化すること、CD45陽性細胞が陰性化することを確認したライブイメージングの結果は、刺激前後で細胞の性質が転換していることを示唆する間接的なデータにはなるかと思います。
その上でOct4陽性細胞群の中には、TCR再構成の跡を残したものも含まれる、このことは「選択」よりも「誘導」の可能性を補強するデータとなるでしょう』
ライブイメージングによって、刺激後に「CD45＋GFPー」から「CD45ーGFP＋」へ転換した。という結果については私も認めます。しかし、これだけをもって体細胞のリプログラミングや初期化がおこったとは言えません。私はO氏が涙ながらに200回観察した、と言われているのはこの現象だと思っています。この現象は確かにあるのでしょう。ここがこの論文の出発点です。
次の設問は
１）「CD45＋GFPー」細胞が果たして分化した体細胞と言えるものであったのか？
２）「CD45ーGFP＋」細胞は果たして多能性幹細胞であるのか？
ということです。残念ながら今回の論文ではこの設問にきちんと答えるだけの証拠がそろっていなかったということです。
『以上のことに加え、論文では選択説を否定はしていません。
この辺りは文章をかいたS先生の巧妙さともいえるかもしれませんが、文章表現としては選択説の可能性を否定はしていないのです。』
それでは論文の題名やアブストラクトを変更するべきでしょう。
『また、例えSTAP細胞のオリジンが何らかの幹細胞であったとしても、それが分化能が制限された「体性幹細胞」であれば、誘導説から外れるものではないという考え方もあります。』
それはないでしょう。「エピジェネティックに体細胞となっている細胞がエピジェネティックに多能性幹細胞になる」ということは「リプログラミング（初期化）の誘導」のことです。
『分化能が制限された「体性幹細胞」』とはエピジェネティックに多能性幹細胞であるのですから、この論文で主張している「リプログラミングの誘導」にはあたりません。
『以下は私の想像でしかありませんが、著者らはTCR再構成をもってオリジンが体細胞由来であると主張したかったわけではなかったのでしょうか？』
それではなぜTCR再構成のデータを持ち出したのでしょうか？
残念ながら、やはり論文の題名、アブストラクトに見合った本文とデータとは言えず、論理展開も甘いと考えます。
二つ目のコメントに関しましては、おっしゃる意味はよくわかりますが、今回の大騒動の発端はS氏自らが企画した会見のあり方でした。このような事態は好ましいものではありません。
しかし、ご自分で蒔いた種はご自分で刈り取るべきです。また、組織としてもそれを許容してしまったという点で責任が問われます。そして日本の科学コミュニティもまたこの騒動にどう対応するかを世界から注視されています。