科学機器

産官学との連携

№７５

科学の峰々

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7・

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東京大学医科学研究所 幹細胞治療研究センター長、幹細胞治療部門教授

中内 啓光 先生 に聞く
なかう

ちひろみ

幹細胞研究 と再生医療の可能性 上
聞き手：佐藤と き：2011年6月6日
ところ：東京科学機器協会会議室

つ紀一 東京科学機器協会 副理事長／広報委員長

藏満邦弘

同事務局長／編集長

岡田康弘

同事務局／主事（取材・編集協力：クリエイティブ・レイ㈱安井久雄）

中内 啓光先生のプロフィール
1978年 横浜市立大学医学部卒業
1978年 横浜市立大学病院内科研修（〜1979年）
1983年 東京大学大学院医学系研究科修了
1983〜1985年 スタンフォード大学医学部遺伝学リサーチフェロー
1984年 順天堂大学医学部免疫学研究室助手・講師（〜1987年）
1987年 理化学研究所・国際フロンティア研究システム研究員、造血制御研究チーム・チームリーダー（〜1995年）
1993年 筑波大学基礎医学系・免疫学・教授（〜2002年）
1997年 JST CREST「生体防御のメカニズム」領域研究代表者（〜2002年）
2002年 東京大学医科学研究所ヒト疾患モデル研究センター・高次機能（幹細胞治療）研究分野教授（〜2008年）
2008年 東京大学医科学研究所幹細胞治療研究センター長、ERATO「中内幹細胞制御プロジェクト」研究総括、
東京大学iPS研究拠点リーダー〈賞〉
平成16年度第41回ベルツ賞

他〈学会・学術関連〉
日本再生医療学会理事長
日本サイトメトリー学会理事
日本免疫学会評議委員
日本血液学会代議員

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産官学との連携の細胞に分化できる幹細胞のこと

3年前に認められ、幹細胞治療研です。これにはES（胚性幹）細胞、究センターがつくられました。

iPS（人工多能性幹）細胞などが２０１№７５は政府に概算要求を出し、それが幹細胞治療研究センターの当面あります。なお、多能性幹細胞は、

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─ 中内先生は東京大学医科学の狙いは、臨床において骨髄移植

一般的には万能性幹細胞とも呼ば7

研究所幹細胞治療研究センターのや臍帯血移植を高齢者にも行えるれています。

センター長であり、幹細胞治療部ようにすることです。現在、それ幹細胞を使った新しい医療の開発を目指してマウスの骨髄から造血幹細胞を取り出すことに成功幹細胞治療研究センターや幹細胞ります。しかし、移植を必要とす

治療、再生治療とはどのようなもる人の多くが55歳以上になっていのか、簡単にご説明していただける現状を考えると、高齢者にも有─ 幹細胞に関して、先生はどますか。

効な治療の確立が求められていまのような研究を進めてこられたのす。

でしょう。

中内

再生医療とは、自然には再それともう1つ、我々が狙って生できない臓器や組織の欠損、障いるのが、臨床と幹細胞の基礎研

中内害などを修復させ、機能を回復さ究を結びつけ、新しい治療法や病か、私の経歴と関連してお話ししせる医療のことで、幹細胞を使っ気を発見し、その分野の先端医療ましょう。

た再生医療は、ご存知のように、を確立することです。

どのようなことをしてきた私は横浜市立大学の医学部を卒業し、内科の医者をしていました。

新しい分野で、世界的に注目され─ 幹細胞治療の1つに骨髄移しかし医者といっても治せる病気

日本では我々が考えている幹細植があるということですが、幹細は限られており、医療の限界を感胞を使った再生医療は、具体的に胞とは何か、ご説明していただけじるようになりました。そこから、ています。

はまだあまり進んではいませんが、 ますか。

もっと根本的な治療ができないか

将来的に重要な医療の一分野となと考えるようになり、東大の大学ることは間違いありません。
では、幹細胞治療とは何かとい中内幹細胞を定義すると、自分院に入り直し、免疫学を勉強し始自身を複製する「自己複製能」と、 めました。

うことですが、幹細胞を使った昔ほかのいろいろな細胞をつくるから行われている医療に骨髄移植「多分化能」を持った細胞となり、 国し、自分の研究室を持った訳でがあります。今はこれを造血幹細幹細胞はこの2つの能力によってすが、そこでの最初の目標は、臓胞移植と言うことが多くなってい自らを維持しつつ、組織や臓器の器不全症の治療でした。現在、臓ますが、東大の医科学研究所は、発生、修復、維持を行っています。 器不全症の治療法には、人工臓器骨髄移植や臍帯血を使った移植でこの幹細胞は「組織幹細胞」とその後、米国に留学してから帰と臓器移植の二通りがあります。

は世界でもトップクラスの実績を「多能性幹細胞」に分けられます。 私は免疫学のほうから、臓器移植誇っており、臨床から基礎研究ま

組織幹細胞とは、特定の組織や臓をしたときの拒絶反応を防ぐようで幹細胞に関連した研究を行って器に限って細胞をつくる幹細胞のな研究ができればいいと考えていいる研究者がたくさんいます。

ことで、例えば、血液の細胞をつました。

このような研究者を機能的につくる造血幹細胞や神経の細胞をつしかし臓器移植には、免疫学のなげて、新しい医療を開発する場くる神経幹細胞などがあります。

問題というより、そもそもドナーを作りたいということで、私たち多能性幹細胞とは、ほぼすべて臓器が足りないという大きな問題

17・門の教授ということですが、まず、 らの移植は55歳という区切りがあ

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産官学との連携れた、細胞を生きたまま分離できそれが発表され、幹細胞はすごいについても、生体適合性や患者のるFACSという最新の機械を使い、と認められるようになったのです。

QOL、医療費などの問題がありマウスの骨髄の中にある造血幹細ついでに言うと、人は毎日1兆・№７５があったのです。また、人工臓器1ます。そのとき臓器を再生できれ胞をとってくることに成功しまし

個を超す血液細胞をつくっており、7ばいいと漠然と思ったのですが、た。これが幹細胞に関する、私のこの働きが壊れると、血液ができ再生臓器はまだまだSFの世界で最初の大きな仕事になりました。

ない病気、いわゆる再生不良性貧２０１

7した。
しかし考えてみれば、骨髄移植
は名前は移植ですが、実はほかの骨髄を再生し造血幹細胞の自己複製能と多分化能を証明

人の血液中の幹細胞を使って、骨血になります。このプロセスがどこかでがん化すると、白血病になります。
白血病の治療はがん化したとこ

髄の組織を再生していることなの─ 造血幹細胞の取り出しに成ろに放射線をあて、そこを1度かです。当時も概念としては、骨髄功したことで、その後、研究はどらっぽにして、よそから造血幹細の中にある細胞が移植した人の骨のように進んだのでしょう。

胞を移植して血液細胞を再生して髄に行き、新しく血液系をつくるいるのです。骨髄移植、あるいはので治療になるのだと考えられて中内いました。ですが、そのころは造の再構築です。血液の中にはさまやっていることは幹細胞による再血幹細胞とは何か、その本態は分ざまな血液細胞がありますが、ヒ生です。

かっていなかったのです。

トの体の中では毎日1兆個の血液次に取り組んだのが、骨髄造血幹細胞移植と言っていますが、そこで免疫学の研究から幹細胞細胞がつくられています。これは

─ 先生が研究を始めた当時、の研究へと移り、造血幹細胞とは造血幹細胞が自分自身を複製し、幹細胞の研究はどういう状況にあ何かを明らかにすることに研究のなくならないようにするのと同時ったのでしょう。

焦点を絞っていきました。に、他のさまざまな血液細胞をつ研究を始めてから6年ぐらいかくり出しており、それが日々行わ中内かりましたが、アメリカで開発されているので、我々は貧血にならはいました。ただ、造血幹細胞そないわけです。そのもとが造血幹のものをとってきて、1個の造血細胞です。

幹細胞から骨髄の再生を試みた研

造血系の研究をしている人

つまり、造血幹細胞に自己複製

究は、世界的に見てもなかったと能と、他のいろいろな細胞を作り思います。実験は常軌を逸してい出せる多分化能があるなら、造血る感じがしなくもありませんでし

幹細胞が1個あると、骨髄を再構たが、私としては、造血幹細胞の築できるはずです。当時としては能力を究極の形で証明したかった

思い切った実験でしたが、1個ののです。

造血幹細胞から骨髄を再生するという実験を行い、それがうまくいきました。

幹細胞から人工的に臓器はつくり出せるのか？

実はそう簡単に再生できるもの

幹細胞研究に大きく貢献したFACS

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ではないと思っていたので、私自─ 骨髄の再生に成功したわけ

身、驚くとともに、幹細胞には優ですが、臓器の再生は可能なのでれた能力があると実感しました。

しょうか。

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中内

血液は臓器という感じはし

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肝臓の幹細胞を使って肝臓をつく

1ってみようと、血液と同じような7・標が臓器をつくることですから、２０１ないと思いますが、私の最初の目方法で研究を始めました。
これも方法は確立したのですが、臓器を作り出すのはそう簡単ではないと分かりました。
肝臓の1個の幹細胞を培養すると、確かに肝臓らしい構造体ができてきました。初めはそれができただけでも驚きでしたが、その構細胞です。

ると、さっき述べた100個ぐらい造体は何カ月培養しても、立体構その生まれてきた子供を調べるの細胞のかたまりである胚盤胞と造はつくらず、臓器にはなりませと、本来は膵臓がないはずなのに、呼ばれる胚になります。その中のんでした。

ちゃんと膵臓があり、しかも、混小さな細胞のかたまりが動物の体ぜた幹細胞由来の膵臓であることになっていきます。

それから長い間、いい方法はないかと考えていたのですが、試験が分かりました。

ES細胞は、やがて体になって管の中でつくることはあきらめ、つまり、ある臓器を欠損させたいく胚盤胞の一部の細胞をとってアイデアとしては以前からあった動物の受精卵100個ぐらいの細胞きて、ある特定の条件で培養してのですが、他の動物の個体の中でに増えた段階の胚に、その臓器のできる細胞のことです。

臓器をつくるという方法を試し始

多能性幹細胞を混ぜてあげると、このES細胞は無限に培養するめました。それが5年ほど前になそこから先は多能性幹細胞が増殖ことができ、いろいろな細胞に分ります。

分化して、ちゃんと臓器を持った化させることもできるので、12年個体として生まれてくるというこ前にヒトのES細胞ができたとき、とです。

世界中が喜びました。使い道によ

具体的にはマウスを使い、膵臓をつくる実験を行いました。方法としては、あらかじめ膵臓の形成に必要な遺伝子を壊してしまい、膵臓のないマウスを用意します。

生きているヒトからはつくれないES細胞の問題点

そのマウスから取ってきた受精卵っては、とても良い医療の材料になります。
ただし、ES細胞をつくるには胚盤胞を壊さなければならず、す(胚)に、正常な幹細胞を混ぜます。

─ 多能性幹細胞にES細胞やでに生まれてきたヒトの胚盤胞をここで正常な幹細胞と膵臓ができiPS細胞などがあるということで壊すことは不可能なので、自分自ない胚が混ざり合った胎児になりすが、両者の違いはどのような点

身のES細胞をつくることはできます。それを仮親のマウスの子宮なのでしょうか。

ません。そういう問題があります。に入れてあげると、やがて子供とES細胞由来の細胞を治療に使
中内

まず、ES細胞について説おうとすると、自分自身の細胞でこのとき混ぜる幹細胞は、ES明しましょう。受精し、精子と卵ないため、免疫拒絶や感染の問題

細胞やiPS細胞などの、他のいろ子が一緒になると細胞は急速に分が考えられます。そこで自分自身いろな細胞に分化できる多能性幹化します。受精後、1週間ほどすの細胞から多能性幹細胞がつくれして生まれてきます。

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7ないか、ということが課題になっます。ヒトから体細胞をとってき解決したのが、京都大学の山中伸てきます。て、核を取り除いた未受精卵に移弥先生たちの研究でした。

再生医療にクローンの技術が使われることはあるのか？

・1
7植すると、やがて胚盤胞、別の言

その方法とは、簡単なことだっい方をするとクローン胚になりまたのですが、大人の皮膚の細胞をす。このクローン胚を壊して細胞とってきて、ES細胞とよく発現を培養すれば、ES細胞ができます。 する遺伝子を4つ入れるだけで、
─ 本人の体細胞からES細胞同じゲノムを持っているので、そES細胞と同じような細胞ができをつくり出す方法はあるのでしょのヒト自身のES細胞と言えます。

るのです。人工的に誘導した多能問題は技術的にひじょうに難し性幹細胞ということで、人工多能いことと倫理上の問題です。それ

性幹細胞、すなわちiPS細胞と名と社会的に見ても、代理母の子宮付けられました。

うか。
中内

1つはクローン胚の技術が考えられます。昔からの常識では、 を使い、年齢の違う一卵性双生児細胞の分化は一方向であり、若さ(クローン人間)をつくることに恐同じように無限に培養でき、いろを逆戻りすることはできません。

れを抱く人は多いでしょう。

いろな細胞に分化することが報告

しかし、それを打ち破ってしまうのがサイエンスの面白いところで、それがクローン動物です。

され、世界中が驚きました。

医療価値の高さから世界的に注目を集めるiPS細胞

これにより倫理的に問題のある方法を使わなくても細胞を若返らせ、患者本人の細胞で、ES細胞クローンを簡単に説明すると、髪の毛などの細胞からとってきた─ クローン人間というだけで核を、あらかじめ核を取り除いたも、日本人にとっては心理的なハ未受精卵に移植します。すると驚ードルが高いように思われますが？

を使った治療と同じことが可能になります。
ここでポイントをまとめると、次のようになります。iPS細胞といたことに、年を取った核が未受精卵のように若返り、発達を始め中内我々としても、なんとか別は健常人や患者本人から容易につるのです。の方法で大人の細胞を若返らせるくれる多能性幹細胞である。日本

これを核移植、若返ることを初ことができないかを考えていましに一例しかないような珍しい病気期化と言います。核移植後、１週た。そんなとき出てきたのがiPSの患者などから細胞をとり、培養間ほどして、これを仮親の子宮に細胞です。驚くべき方法でこれをしてさまざまな研究に使うことも入れると、やがてクローン動物が生まれてきます。
以前はほ乳類ではできないと思われていたのですが、イギリスのクローン羊のドリーの実験で可能なことが示され、世界的な反響を呼びました。核を提供した羊とドリーは全く同じゲノムを持っていて、彼らは年の違う一卵性双生児のようなものです。
ヒトでは、まだうまくいっていませんが、頑張れば可能だと思い20

いったんできると、ES細胞と科学機器産官学との連携№７５の治療をやろうとしているわけで7２０１す。

どのように進むのでしょう。
中内

7

日本での幹細胞の臨床研究はまだ少なく、18ぐらいしか承認されていません。ほとんどは大学の研究レベルで、骨髄を使ったものです。
今後、どう実現されるのかにつできる。無限に培養できるので、ます。創薬への応用も行われておいては、眼科での加齢黄斑変性や世界中の科学者に研究の材料を提り、メガファーマーなどがさかん

網膜色素変性症、それからパーキ供することも可能となる。遺伝子に利用しています。

ンソン病、脊髄損傷、拡張型心筋の組み換えもできるので、遺伝病

それに対し、日本はいち早くガ症、心筋梗塞などについての研究の治療にも利用できる、というこイドラインを作ったのですが、厳が進められていて、臨床への応用とになります。

しすぎた為、ヒトES細胞を用いも比較的近いと考えられています。

た研究が非常にやり難くなりまし

また、幹細胞はヒトに投与する

こうした点からiPS細胞の将来的な医療価値はひじょうに高く、世界的に注目されているのです。

現在進められている幹細胞を利用した臨床研究

た。に使われたり、献血に依存しない意なのですが、ヒトへの応用はガ

輸血のソースとしての利用も考えイドラインが厳しく、欧米からはられており、少子化で献血者が減完全に遅れをとりました。iPS細少している今、この点でも注目さ胞ができたことで、最近、急に規れています。

─ 幹細胞は自己複製の能力や制をゆるめたのですが、ポジティ他のさまざまな細胞をつくる能力

ブな面を見ないで、倫理ばかりががあるということですが、幹細胞強調されていたのです。

を使った治療にはどのようなもの

ヒトのES細胞ができてから12があるのか、また、幹細胞の臨床年目の今年になって、米国でやっ研究が進んでいる国というと、どとES細胞の臨床研究が始まりまこになるのでしょう。

した。日本にはいまだに臨床に使えるES細胞がなく、外国から輸中内欧米が進んでいますが、特入しなければならない状況です。にアメリカは圧倒的です。アメリ

世界の常識は、まず組織幹細胞

カの場合、ベンチャー企業が中心の治療、次にES細胞による治療、となり、臨床研究を進めています。 それからiPS細胞という順です。
例えば、糖尿病、クローン病、心筋梗塞など、どんどん治療していだけでなく、創薬試験や毒性試験

日本はマウスを使った研究は得東大医科学研究所
幹細胞治療研究室内の風景

次号では中内 啓光 先生“幹細胞研究” と再生医療の可能

それが日本ではES細胞がつくれ性（下）なかったので、いきなりiPS細胞において続きをお話いただきます。

1・─ 日本での幹細胞治療は今後、21