科学機器

産 学 官との 連 携

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科学の峰々

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東京女子医科大学副学長・教授 先端生命医科学研究所 (TWIns) 所長

岡野てる

お光夫 先生 に聞く

再生医療と組織工学の歩み 上
聞き手：野村篤史 日本科学機器協会 広報委員
同広報委員
夏目知佳子
同専務理事
藏満 邦弘
同事務局長
岡田 康弘

取材日：2013年10月10日
東京科学機器協会会議室（取材・撮影・編集協力：クリエイティブ・レイ㈱安井久雄）

岡野 光夫先生のプロフィール
1974年
1979年
1979年

早稲田大学理工学部応用化学科卒業
早稲田大学大学院理工学研究科応用化学専攻博士課程修了（工学博士）
東京女子医科大学医用工学研究施設助手。以後、同大学助教授、ユタ大学薬学部Assistant Professor, Associate Professorとなる
1994年 東京女子医科大学教授、ユタ大学併任教授
2001年 東京女子医科大学先端生命医科学研究所所長
2012年 同大学副学長
そのほか大阪大学招聘教授、早稲田大学客員教授、東邦大学客員教授、ウェークホレスト大学医学部客員教授を務める
2012年 四川大学名誉教授2005年 日本学術会議会員
2011 〜 2013年 内閣官房医療イノベーション推進室室長代行
専門はバイオマテリアル、人工臓器、ドラックデリバリーシステム、再生医療等。高分子の表面微細構造を制御することによってはじめて可能となる再生医学研究を追及し、細胞シート工学を提唱。角膜、歯根膜、心筋、食道、血管、肝臓、膀胱などの再生医療を目指している〈賞〉
日本バイオマテリアル学会賞（1992年）、Clemson Award (Society forBiomaterials)（1997年）、高分子学会賞（1998年）、江崎玲於奈賞（2005年）、Nagai Innovation Award(Controlled Release Society)（2006年）、紫綬褒章（2009年）など国内外から多数を受賞〈学会・学術関連〉
日本再生医療学会理事長（2009年-現在）、日本DDS学会理事長(2009-2011年)、President, AsianFederation of Biomaterials Society(2007-2011年)、
President, TERMIS-AP（2007-2011年）などで学会、国際学会に貢献。Fellow, American Institute ofMedical and Biological Engineering（1997年）、Fellow, International Union of Societies forBiomaterials Science and Engineering（2000年）。

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この20年ほど、再生医療によて挙げられる移植には、倫理問題、る治療は足踏み状態が続いていドナー不足といった問題が依然ました。それにはいくつかの理として残されています。

由があります。細胞を培養皿の中─ 岡野先生がご専門とされてそこに再生医療、組織工学とで増やしたあと、皿から剥がしまいる再生医療や組織工学とはどいった研究分野が出てきたこと、す。そのとき、接着タンパクなどのような学問か、お聞かせいた組織が作れるようになると、ひと細胞の中の重要なタンパクも切っだけますでしょうか。

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す。その細胞を使って治療しよう

岡野

20世紀は薬が発達し、いろいろな薬が出てきました。土やつまり、バイオ医薬までの薬の葉などから成分を取り出して薬を時代の対処療法から、根本治療創る低分子の時代、遺伝子工学を実現できる再生医療時代へ今

再生医療のためには、増やしによりタンパク質が薬になる時代まさに突入したと言えるのです。

た細胞を人の体の中へ安定してを経て、今や遺伝子、細胞さら再生医療、組織工学が世界的に移植する方法が必要となります。に組織が薬になる時代に突入し注目されているのは、疾患に対すそれを研究するのが組織工学（テました。

る根本治療が可能になるためで、ィッシュエンジニアリング）なのです。

しかし、20世紀の低分子医薬再生医療、組織工学が21世紀のいろいろな細胞を大量に増や開発のみでは問題も出てきました。

医療の主役になることでしょう。

して原料を作っていくのがiPS細近ごろでは1つの薬を創るのに、人件費を含め開発費が1000億円近くかかってしまうことがありま

組織工学は再生医療の基盤研究す。新薬をどんどん創ることがでとしても、多くのケースではほとんど効果は現れません。

胞研究やES細胞研究。それに対し、組織工学は、これまでのバイオロジーと工学の融合をベースにして、細胞を分化、増殖させ、きた時代から、創れない時代に─ 細胞による組織の再生とい3次元の組織などにして治療に役なってきているのです。その意味

うのは、間もなく実現するものと立てる再生医療です。その組織で新しい根本治療が強く望まれ思ってよいのでしょうか。

工学が再生医療技術の実現・産ているのです。
薬を使い続けることも、患者に業化に向けて、今、にわかに現岡野

今のところは、細胞を増実味を帯びてきています。

とって大変なコストになります。

やす技術がなかなか追いついてⅠ型の糖尿病患者にはインスリンいないという問題があります。皮─ 京都大学の山中伸弥教授たを、血友病患者には凝固因子8膚などの細胞は増やすことがでちによるiPS細胞の研究は、再番を注射します。インスリンは食きるのですが、心臓、肝臓、膵生治療のための細胞ソースの研事の前に、凝固因子8番は週に2臓のように、高度に分化して機能究というわけではないのですね。

回ぐらい、打たなくてはなりませしている臓器の細胞は、簡単にん。しかし、それらの注射を打は増やすことができません。増や岡野

ち続けても病気が治るわけではした細胞を治療に使うためには、受賞したので、日本ではiPS細胞ありません。血友病の場合、薬細胞の増殖や分化をコントロールが注目されていますが、多くの人代だけで年間600万円ぐらいかかできる再生医学が大きく発展しが勘違いしているようです。iPSってしまいます。

なければならないのです。

細胞を作れば再生治療が可能に

山中教授がノーベル賞を

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対処療法から根本治療の時代へ

また、重篤な疾患の治療とし

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産 学 官との 連 携なるというわけではなく、細胞ソ近い表皮がシート状に作れるのすなわち、培養皿の表面に温ース（原料）ができるようになるを見つけました。こうして、かな度で応答する高分子をナノテクノということです。皮膚の細胞をとりきっちりとした3層ぐらいの皮膚ロジーを用いて薄く固定しておき、ってきて、いわゆる山中4因子をを作ったのです。

37℃で細胞を培養してシート状に入れiPS細胞にすると、未分化のこの表皮をディスパーゼというします。そこで温度を20℃に下げ状態に戻り、細胞が大量に増え比較的弱い酵素で処理すると培ると、構造と機能を保持したままます。しかし、これを人に注射し養皿から剥がれ、表皮のシートがシートがスムーズに剥がせるようても、治療には結び付きません。

できあがります。欧 米では80年になります。これにより、皮膚は治療に役立てるためには、増代から、これを火傷したところに強いものができ、接着タンパクもやした細胞を分化誘導し、目的貼り付けるという治療が行われる

残っているシートが作れるようにの機能を持たせなければなりまようになり、火傷によって失われなったのです。

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ん出てくることになり、先程申し植しても多くは生着せず、はがれ上げた増やすのが難しい心臓、てしまうという弱点がありました。

肝臓、膵臓の細胞を増やすことこのように培養表皮が付着しフ・バカンティという外 科 医とにくいことと、さらに感染に弱いMIT（マサチューセッツ工科大学）

ことも整形外科医たちを悩ませのロバート・ランガー教授が、ネていました。それらをどうにか解ズミの背中に人間の耳をつくった、決できないかということで、1990

いわゆる耳ネズミをテレビで披露

年に私が開発した技術が、酵素し、全米を騒がせたました。

が可能になります。

細胞シートによる火傷治療の始まり

耳ネズミに世界が騒然！
組織工学に注目が集まる岡野

ハーバード大学のジョセ─ 再生医療における治療は、処理ではなく、親水性と疎水性耳ネズミをどう作ったかといういつごろ、どのように始まり、発を温度でコントロールできる表面と、ポリ乳酸とグリコール酸とい展を遂げてきたのでしょうか。

を作っておき、37℃で細胞を培う、体の中で溶ける高分子を人養し細胞シートを作り、その後にの耳の形に加工し、その材質を温度を下げて細胞シートをはがすスポンジ状に作り、そこに人の軟という基盤技術でした。

骨の細胞を入れます。それを、人

岡野

再生医療による治療はどのようにして進んできたかというと、1980年ごろにハーバード大学のハワード・グリーン教授が、皮膚の細胞を増やすことに成功したところから始まります。
彼は人の皮膚の細胞とマウスの線維芽細胞を共培養させると、皮膚の細胞が増え、人の皮膚に温度応答性培養皿による細胞シートの作成。
構造と機能を破壊することなく保持できる。

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世界中を驚かせた耳ネズミ。再生医療研究が世界的に注目されるきっかけとなった。

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東京女子医大の小児心臓外科

すると、そこだけ細胞の密度が綻したヌードマウスの背中に移植に新岡俊治先生という教授がいま高くなってしまい、酸素や栄養がします。マウスの背中でポリ乳酸した。バカンティ教授のところに留内側に届かなくなり、中心部のとグリコール酸は溶けていき、そ学し、帰国後、東京女子医大の細胞が死んでしまうのです。

れに伴い、人の軟骨の細胞が増教授になりましたが、数年ほど前

ロバート・ランガー教授とは若殖し、人の耳の形の軟骨になっにエール大学に呼ばれ、現在はアいころから知っているのですが、ていくのです。

メリカに拠点を置いています。

彼らとは違うやり方をしないと3

彼らは1993年に『サイエンス』

彼の研究は、ポリ乳酸とグリコ次元の組織はうまく作れないの誌に論文を発表したのです。動ール酸でチューブを作り、そこにではないか、というのが私の考物の中にサイトカインというホル血管の細胞をしみ込ませ、子供え方です。

モンがあり、サイトカインの存在の手術に使うというものです。小さ下で体の中で溶ける高分子と細なとき開胸手術をして人工血管を─ それを実現するような何か胞を上手に入れると、組織がで入れた子供は、中学生ぐらいにな良いアイデアはあるのでしょうか。

きることを主張しました。

ると体も大きくなり、人工血管がま論文が発表されると組織工学わりに比べて小さくなるので、もう岡野はまたたく間に世界中に広がり、一度胸を開け、人工血管を交換ていくと、接着タンパクを残した

組織工学の研究に莫大な研究資しなければなりません。それに対し、まま、ある程度までは厚くするこ金が世界中でつぎ込まれるようにポリ乳酸とグリコール酸のチューブとができます。

なったのです。

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で、もう一度胸を開く必要はなくなを生き残らせるためには、内側にるのです。

栄養や酸素を与える血管を通さ体の成長とともに大きくなる
小児医療の心臓チューブ
─ 火傷に貼る細胞シート以外患者にとっては、夢のような話に、現在、治療に使われているですが、いつも成功するわけでものには、どのようなものがあるはないため、完璧なものまで、まのでしょうか。

だ道半ばというのが実状です。

岡野

細胞を増やして作られた

─ うまくいかないのは、どのよう軟骨はストレスに弱いという必ずな理由が考えられるのでしょうか。

細胞の薄いシートを重ねないといけないのではないかと考えています。

薄い細胞シートによる様々な治療の例
─ 再生医療による治療はまだまだ先ということになるのでしょうか。

しも完全なものではありませんが、現在、治療に使われています。

岡野

また、骨も、小さなものしかできでスポンジのようなものを作り、岡野ていないのですが、治療に使わそこに人の細胞を入れて組織をなるまで、何も治療ができないかれ始めています。

作る方法では、なかなか大きなというと、そうではありません。

近い将来、組織工学によって組織が作れません。細胞は酸素

例えば、私は90年代の終わりいろいろな治療ができると言われと栄養の多いところから増えていから、大阪大学の眼科の西田幸ていますが、依然、多くのものくので、大きなものだと表面のと二先生と一緒に、角膜再生医療は研究段階です。

ころだけ細胞が増えていきます。の研究を行っています。

ポリ乳酸とグリコール酸
厚い組織が作れるように

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785 2013・の細胞を拒絶しない免疫系の破11

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角膜というのは血管がないの政府の支援の基で治験を進めま

そこに細胞シートを貼ったところ、で比較的移植しやすいのですが、した。 しかし、EMAが 誕 生し、狭窄が止まり、治癒が確認でき角膜の中でも上皮細胞は拒絶をヨーロッパ全体で許可をとらなけたのです。

起こしやすく、移植してもうまくればいけないということになっていかないことがあります。それ以しまいました。

彼はその研究で博士号を取り、一旦、大学病院に戻るのですが、上に、ドナー不足でなかなか移おのずと、お金もどんどんかか患者を治すまでやろうと決心し、植医療で多くの患者を治すことがり、ベンチャー企業では体力の研究を続けることになりました。

できません。

問題もあり、進んでは止まるとい人への治療を行うには、国によう状態に陥ってしまいました。現る高いハードルがありますが、それ在進行中です。に耐えるデータを作って、2008年

そこで、患者本人のもう片方の目に問題がなければ、そこから細胞を取ってきて1枚のシートをそういった経緯はありましたが、から2009年まで、10人の患 者で作り、疾患の目の最表面の組織現在は角膜上皮の細胞疲弊症な臨床研究を行いました。患者は数を外科的には切除し、そこに貼どは治せるようになっていると考日で回復したのです。東京女子

り付ける治療法が考えられました。

えています。

医大以外で臨床を行うには薬事

また、両方の目に問題があるなら、法をクリアしなければいけないとい

口の粘膜の細胞を取ってきて、同─ そのほかの研究例などもごう大量資金の必要など関門も多く、じように細胞シートを作ることも紹介いただけますか。

なかなか細胞シートを使った治療できます。

は広まっていかないのが現状です。
岡野

2000年ごろ、私の大学院

現在、細胞シートでの世界初のヒいことがあるですが、細胞シートの研究室へ、大木岳志先生といト臨床研究は5種類の異なる領域

により患者自身の細胞で治療がう消化器の外科医が入ってきましで進められ、次々にヒト臨床研究できるようになれば多くの患者をた。彼は内視鏡で食道内のポリが準備されています。

治すことができます。

ープなどを切る、優れた技術を角膜移植はドナーが十分にな

2001年ごろから、西田先生は持っていました。

特区の活用や法律の見直しで研究の活性化を人による臨床研究を始め、4名のガンも食道の表面にあるもの患者の治療を行いました。そしてなら、内視鏡で取れるようになっ臨床研究で有名な雑誌『ニューイています。しかし、小さなものは─ 再生医療の臨床研究を進めングランド・ジャーナル・オブ・メいいのですが、大きくなった食るためには、どのようなことが必ディシン』に論文を発表しました。

道表面のガンを内視鏡を利用し要なのでしょうか。

この論文は革命的な治療法が出て切ると、切ったところで食道のてきたと、世界中で大きな反響狭窄が起きてしまうのです。そこ

岡野を呼びました。

で、大木先生は私のところで細いますが、6年前、特区ができま胞シートを利用する研究を企画し、した。私は再生医療に関して細実行したのです。

胞シートの特区を、東北大学、しかし、当時、日本で治験をやるためには、安全と効果がはっご存知の方もいるかと思きりしていないといけませんでし

角膜のときと同じように、口の東京女子医大、国立生育医療セた。そこで私たちはベンチャー粘膜の細胞を使って細胞シートンター、大阪大学、長崎大学と企業を興し、フランスで治験をを作り、それを食道に貼り付けともに作りました。

行おうとしました。まずはフランて移植を試みました。彼はまず東京女子医大以外でも細胞シスで許可をとろうとし、フランス小さなブタの食道表面を切除し、ートを使った治療ができることを示

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そうと、まず、長崎大学の患者の細胞を運んできて、東京女子医大で細胞シートを作り、長崎大学で治療を行おうと考えました。しかし、実際にやろうとすると、どう連↑足の筋肉の細胞から作った細胞シートによる心筋再生治療携するかなどいろいろな問題が出てきてしまい、治療開始まで5年の月日を費やしてしまいました。

←細胞シートによる再生医療はさまざまな分野で進みつつある

今日では、長崎大学の食道ガン患者から口の粘膜 細胞をとり、東京女子医大でシートを作り、は世界中で、体の筋肉から細胞細胞シートを貼る世界初の治療長崎大学で食道の表面のガンをを取ってきて、心臓の筋肉内に注が行われました。治療の結果、切除後に細胞シートを貼るという射して治療しようという研究を行っ

心臓は動くようになり、3か月後、治療が、7件行われています。同ていました。しかし、注射は酵素

人 工心臓が 外れ、7か月後には様に、がんセンターでも特区と同を使う細胞処理により、注射後に退院することができるまで回復しじように治療できないかと検討し細胞が流れてしまい、有効な治療ました。昨年、その治療を受けているところです。

法が確立できていませんでした。

た患者さんが再生医療学会の会

それと法律の動きとしては、再そこで澤先生は、心臓の壁が合に出てくださいました。手術か生医療推進法が議員立法として薄くなって繊維化しているところ

ら5年以上経過した現在は、すっ成立しました。まもなく、医師法に、細胞シートを貼ろうと考えた

かり元気になり、毎朝イヌの散歩と薬事法の見直しも検討されるのです。研究をしていくうち、心をしていると話してくれました。

ことになっています。こうした新臓に細胞シートを貼ると、そこか最初のケースがうまくいって勇

しい再生医療に関する法律が施ら血管の誘導因子が放出され、気づけられた澤先生は、人工心行されると、細胞シートの委託その周りに血管を誘導できて、薄臓をつけている患者4人に同様の生産が可能になり、それを使っかったところが厚くなり、心臓が治療を行いました。そのうち2人た再生治療も進んでいくのではな動き始めることを発見しました。

は人工心臓が取れるまで回復。

いかと期待しています。

細胞シートを用いた心筋再生治療
─ 細胞シートを使い人への臨

その後、大学の倫理委員会で、3人目は人工心臓を取ることがで拡張型心筋症で、心臓移植でしきましたが、再びつけることになか治療の難しい患者に対し、細ってしまいました。最後の1人は胞シートを貼る再生治療を行って無事ドナーが見つかりました。再もよいという許可が下りることに生医療を導入以来、約20人以上なりました。の患者を治療し、多くの心臓疾床研究を行った例がほかにあれ

そこで澤先生は、人工心臓を患が治ることが報告されています。

ば、ご紹介していただけますか。

つけていて、1年半以上ドナーが今はこの細胞シートによる心筋見つかっていなかった人に対し、再生治療の治験を、医療機器を大阪大学の心臓血管外科

再生医療について話をしたところ、手掛けるテルモをはじめ、大阪の澤芳樹先生が、2000年ごろか治療を希望する声が返ってきました。

大学、東京大学、東京女子医大ら行っている、心臓表面に細胞シ2006年、拡張型心筋症の患者ートを貼る研究があります。当時に、足の筋肉の細胞から作った岡野と産学協同で行っています。
次号「再生医療と組織工学のあゆみ（下）」で続きをお話しいただきます。

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