●日本医学会 100 周年記念シンポジウム

4．21 世紀の再生医療―現状と展望―
井上一知＊

再生医療は，機能障害や機能不全に陥った生体組織・臓器に対して，細胞を積極的に利用することにより，その機能再生をはかる医療である．現状では臓器や組織の機能が損なわれた疾患に対しては臓器移植や人工臓器に頼らざるを得ないが，拒絶反応，免疫抑制や生体適合性等の医学的問題と，深刻なドナー不足という社会的問題とを抱えている．これらの重大な諸問題を解決するためにも，再生医療の果たす役割に対して大きな期待が寄せられている．
再生医学は Tissue engineering と再生生物学という 2 つの大きな柱を背景にして進歩してきたが，現在，ほとんどの臓器・組織がその研究対象となっている．すでに再生医学研究の成果が再生医療として実用化に至っている領域があり，さらに，最近の予測をはるかに越えた急速な研究の進歩もあり，21 世紀には多くの領域においてその実用化が可能になるであろうと考えられている．特に，体性幹細胞や embryonicstem cell（ES 細胞）などの幹細胞に関する研究の進展には目をみはるものがあり，幹細胞を用いた再生医療の開発研究に対して，世界中から熱いまなざしが注がれている．
再生医療の基盤となるバイオテクノロジーの進歩は，21 世紀の人類にとって「IT 革命」と並ぶ人類発展の柱と位置づけられている．ゲノムで大きく立ち遅れたわが国においても，この分野では世界をリードできるような独創的な研究開発や実用化がまだ十分に可能であろうと考えられる．再生医療研究の発展とその実用化は，21 世紀のわが国における医療に対してはもちろんのこと，21 世紀におけるわが国の経済，特に医療産業・バイオ産業の動向に決定的な影響を与えるであろう．わが国における再生医療の真の発展をめざすために，われわれが特に留意しなければならない点は，まず独創的な素晴らしい研究成果が得られたときに，それをいかにして実用化に結びつけていくかということである．もう 1 つは再生医療に関する積極的な啓発活動により，十分な社会的コンセンサスが得られるように努めることである．倫理面に対して細心の配慮を払う必要があるのは当然であるが，研究は川の流れのごとく進歩していくものであり，少なくとも患者救済のための医療開発研究が不必要に抑制されるようなことがあってはならない．
再生医療研究の進展とその実用化により，21 世紀における医療は，想像を絶するような変貌を遂げていくことになるであろう．再生医療が 21 世紀において人類の健康と福祉，そして幸福に大きく寄与し得ることを願ってやまない．

Regenerative Medicine in the 21st Century ― Current Status andFuture Perspective―
KAZUTOMO INOUE Department of Organ Reconstruction, Institute for Frontier Medical Sciences, Kyoto University
いのうえ・かずとも：京都大学
再生医科学研究所教授．昭和47
年京都大学医学部卒業．昭和62年京都大学医学部第一外科講師．
平成７年京都大学大学院医学研究科腫瘍外科助教授．平成10年現職．主研究分野／再生医療，膵・膵島移植．
＊

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Key words

再生医療
実用化
幹細胞

でに実用化に至っている領域もあり，21 世紀はじめににおける近い将来において，さらに多くの領再生医療は，機能障害や機能不全に陥った域でその実用化が可能になるであろうと考え生体組織・臓器に対して，細胞を積極的に利られている（図 3）．最近の，体性幹細胞や em-用することによりその機能再生をはかる医療1）bryonic stem cell（ES 細胞）などの幹細胞にである．現状では臓器や組織の機能が損なわ関する研究の進展には目ざましいものがあれた疾患に対しては臓器移植や人工臓器に頼り，再生医療研究も大きな変貌をとげつつあらざるを得ないが，拒絶反応，免疫抑制や生る．本稿では，再生医療実用化の現状と 21

体適合性等の医学的諸問題と，深刻なドナー世紀における展望について簡単に概説する．

不足という社会問題とを抱えている．これらの重大な諸問題を解決する手段として，再生医療に熱いまなざしが注がれている．

1．実用化の現状

組織の再生や再構築をめざすためには，各種臓器・組織の再生のために必要な細胞

Tissue engineering による工学的手法を用い源として，自己細胞，同種細胞，ブタなどのる必要がある．簡単に説明すると，いわゆる異種細胞があり，さらに，臓器・組織を分化人工臓器に細胞を組み込ませてその機能を発誘導させるための幹細胞源としては，骨髄造揮させようとするものである．Tissue engi-

血系幹細胞，神経系幹細胞，さい帯血，羊膜，neering の手法を用いて組織の再生や再構築胎盤，そして ES 細胞などがある．骨髄造血系を実現させるためには，主役としての細胞，に関しては，骨髄移植として 1980 年代から舞台としての足場（scaffold），そして脇役としすでに広く普及しており，現在では末梢血液ての成長（増殖）因子がそろって初めて可能中の造血幹細胞，さらにさい帯血中の造血幹になる（図 1）．

細胞の移植へと発展してきている．最近注目

再生医学は Tissue engineering を大きな柱を浴びているのは骨髄中の基質に存在する間とし，それにもう 1 つの再生生物学という柱葉系幹細胞である．骨髄間葉系幹細胞は骨，が加わって構成されているが（図 2），現在，軟骨，脂肪細胞，筋肉，心筋，肝臓，神経，ほとんどの臓器・組織がその対象となっていさらには肺，胃腸管の上皮細胞や，皮膚の細る．再生医学研究の成果が再生医療としてす胞にも分化し得ることが示された2）．

（幹）細胞

組織再生マトリックス（足場）図1

増殖・分化調節因子

組織再生を実現させるためには

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皮膚はすでに培養皮膚として実用化が行わ臨床応用が開始された．

れている．米国では 4 つの会社が認可を受

血管の形成に関しては，骨髄由来の血管内け，わが国でもベンチャーとして企業化が行皮前駆細胞の発見以来，血管新生―誘導に関われた．軟骨に関してもすでに培養軟骨としする研究が進展し，心筋障害や心筋梗塞に対て市販が行われており，わが国でも膝軟骨のする新しい治療法になり得ることが示され，再生治療に関する臨床応用が開始されてい臨床的な検討が行われている．国内においてる．ただし，軟骨細胞は二次元培養にて増殖も，閉塞性末梢血管障害患者の局所に対するさせた後に支持体に戻しても軟骨組織は再生

骨髄自家移植治療の臨床応用が開始された．

しないという問題点があり，今後解決すべき

米国では，ブタから採取した心臓弁を脱細胞重要課題になっている．

化して細胞の足場として利用し，患者の自己骨再生については，培養骨髄系幹細胞とセ細胞を播種させてグラフトを作製し，心臓弁ラミックスを複合させることにより骨形成が膜症患者に対する臨床治験を開始している．

みられることが判明しており，大串らにより

Shinoka らは，生体吸収性ポリマー上へ，末梢再生医学
Tissue Engineering

再生生物学

組織工学
生体工学
生体組織工学
再生工学
再生医工学

生物学
生化学
免疫学
細胞生物学
細胞工学
分子生物学
発生学
発生工学

細胞利用による組織・臓器の機能の再生・再構築
再生医療

機能障害・欠損・不全に陥った
生体組織・臓器の治療

医学・薬学・工学・農学・理学・社会医学など

図2

再生医学の構成

実施

臨床試験実施

研究進展

研究実施

骨髄造血系
皮膚軟骨
膵島角膜
心血管系
骨肝臓
歯周神経系
血管
心臓
網膜

食道
小腸
肺，気管腎臓乳房図3

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再生医療実用化の現状

図4

ES 細胞からの膵島様細胞の分化自己血管壁細胞を播種し，培養することによ現在，幹細胞，ES 細胞や，最終分化した成熟り大口径の血管（肺動脈）を構築した．この方肝細胞などを用いてオルガノイドの開発をめ法により作製した再生血管を用いて小児へのざす研究が行われている．不死化ヒト肝細胞

臨床応用（自家移植）
を施行し，良好な結果を株を用いた検討，骨髄細胞からの hepatic oval得るに至っている．心筋や血管は，骨格筋やcell への分化4），さらには ES 細胞からの肝細脂肪からも分化誘導されることが示されてお胞への分化誘導など，新しい展開がみられつり，さらに ES 細胞からの分化誘導に関してつある．

3）も幅広い研究が展開されている ．

I 型糖尿病に対しては従来より膵島移植治

眼科領域においては，すでに培養角膜上皮療が試みられてきたが，カナダでインスリンを用いた眼表面再建術が行われている．わが投与からの離脱に関する素晴らしい成績が報国においても，羊膜を用いて角膜上皮細胞を告されて以来5），各地で追試が行われつつあ培養する手法が開発され，難治性眼表面疾患

る．膵島再生に関する最近の研究の進展にはに対する同種培養角膜上皮移植が開始されてめざましいものがあり，膵管上皮細胞からのいる．

膵島様細胞への分化，腸管上皮細胞からの膵

肝臓に関しては，ブタの分離肝細胞を用い島様細胞への分化誘導，転写因子を用いた肝た体外循環型のバイオ人工肝臓が実用化して臓内でのインスリン分泌細胞の発現，さらにおり，また肝細胞移植も試みられているが，は ES 細胞からの膵島様細胞の分化6）等が報

これらは肝臓を標的とする新しい再生医療が告されている．著者らも ES 細胞から膵島様開発されるまでの過渡的な治療形態である．

細胞を分化させ（図 4），さらに糖尿病マウス
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表再生医療と幹細胞（第 1 回日本再生医療学会総会における発表）

骨髄細胞 → 骨芽細胞，血管内皮前駆細胞
肝細胞，網膜細胞，神経細胞
羊膜細胞 → 軟骨細胞，神経幹細胞，β 細胞，肝細胞
さい帯血 → 肝細胞
胎盤→ 骨・神経細胞

ES 細胞 → 神経幹細胞，血管内皮細胞，心房・心筋細胞，膵島細胞肝細胞，網膜細胞，小腸細胞に対する移植の有効性をも確認している7）．
膵島移植後の拒絶反応及び免疫抑制剤からの解放ををめざして，膵島カプセル皮下移植療法の開発が進行中である8）．

2．21 世紀における展望
組織や臓器の再生・再構築を実現させるた神経変性疾患，脳卒中，脊髄損傷，網膜症

めには，Tissue engineering による工学的手法などの神経系疾患に対する根治療法の開発が基本となることには疑いの余地がない．現は，高齢者の QOL の改善のための重要な課題

在，三次元構築をめざしたマトリックスや，となっている．成体脳における神経幹細胞の生体適合性の高いシートの開発など，scaffold

9）

発見は，従来の知見を覆すものであった ．

（足場）
に関する新しい発想の研究が歩みを始

パーキンソン病に対しては，失われたドーパめており，今後の進展が大いに期待されるとミン作動性ニューロンの機能を積極的に回復ころである．高分子半透膜を素材とし，かつさせる治療法として，十数年前より中絶胎児免疫隔離機能を発揮できるカプセルの開発

脳の中脳腹側部位より採取した細胞による線も，今後の再生医療実用化の観点から，大き条体への移植治療が実施されている．脊髄損な注目を浴びるところであろう．一方，最近傷モデルに対する神経幹細胞による移植治療の幹細胞に関する急速な研究の進歩にはまさ効果も報告されている．神経幹細胞は，ドーしく目をみはるものがあり，今後どう展開すパミン作動性ニューロンをはじめとして，各るのか予測すらできない状況になってきた．

種神経細胞へ分化し得ることが示されてい表に，2002 年 4 月に京都で主催させていただ

10）

る ．骨髄間葉系幹細胞からも神経細胞が分いた第 1 回日本再生医療学会総会時の，幹細化誘導されること，さらに脳虚血ラットに対胞の分化に関する発表をまとめた．

する移植の有効性も確認されている．
ES 細胞

再生医療の基本は 細胞機能の利用 にあからの神経細胞の分化やドーパミン産生神経り，そういう意味からも細胞資源をどこに求細胞の分化誘導に関する報告も行われていめるのかということは極めて重要な課題である．網膜神経細胞に関しても，神経幹細胞，る．骨髄，羊膜，さい帯血，胎盤，あるいは骨髄間葉系幹細胞，さらには ES 細胞からの末梢血などから安定して，しかも一定量の幹分化誘導が可能になりつつある．現在その他細胞を分離し得，さらに標的とする細胞に確に，骨格筋，乳房，肺，気管，腎臓，膀胱，実に分化させる技術を確立することができれさらには食道や小腸などの消化管の再生に関ば，再生医療が普遍的な治療法として普及すする研究も行われている．

ることが可能になるであろうし，オーダーメイド治療の樹立も可能になる．バイオエシッ

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クス上からの問題提起も十分にクリアーでき研究を行う，それが原点であり，すべてであるであろう．ただし，実際には分化度の高いり，それ以外の何ものでもない．医療の進歩，幹細胞を必要量だけ得ることはなかなか困難

この尊い，しかも自然な流れを少しでも人為で，現状では一定の限界があり，大きなブレー的に抑制させるようなことがあってはならなクスルーが必要となろう．表にみられるようい．そういう意味からも，社会に対する公平に，わが国においても幹細胞の分化に関するな観点からの啓発活動を続けていく必要があ

研究が予想以上の急速な拡がりをみせていろう．

る．ゲノムでは大きく遅れてしまったが，再再生医療は，21 世紀のポストゲノムにおい生医療の分野ではまだまだ日本発の世界に発て，中心的な役割を担う医療になるものと大信できる研究成果や，再生医療の開発が十分きな期待が寄せられている．第 1 回日本再生に可能であり，今後の飛躍的な発展を期待し医療学会総会では，若くてしかも熱意あふれたい．

る先生方の参加が多く，大きな感動を覚える

米 国 UCLA 大 学 神 経 生 物 学 専 攻 の ハ ンとともに，日本から世界に発信できるような

ス・キアステッド博士が「幹細胞は医療に対再生医療の開発がまだ十分に可能であるとのして，まさにジェットエンジンが航空産業に意を強くした．
今後の，わが国における再生医もたらしたものと同じ意味合いを持つかもし療の発展，進歩を，切に祈る次第である．

れない」とコメントしているが，誰もこの可能性を否定することはできないであろう．特おわりにに ES 細胞に関する研究の進歩は，多くの患

再生医療研究の発展とその実用化は，21者にとって福音となる普遍的な再生医療の開世紀におけるわが国の医療産業，バイオ産業発につながる可能性がある．ヒトクローン胚の動向に決定的な影響を及ぼすであろう．ゲ

技術の導入が可能になれば，オーダーメイドノムで大きく立ち遅れたわが国においても，治療としての再生医療の発展に大きく寄与しこの分野では世界に通用する独創的な研究開得ることになろう．そういう意味でも，ヒト発やその実用化もまだ十分に可能である．わ

ES 細胞を用いた研究の進展はもちろんのこれわれとしては，独創的な素晴らしい研究成と，Human Therapeutic Cloning の導入が一刻果が得られた時に，それをどのように実用化も早く行われることを期待したい．米国スタに結びつけていくのか，またどのように啓発

ンフォード大学のアービング・ワイスマン博

活動を行い社会的コンセンサスを得ていくの士（全米科学アカデミー・ヒトクローニング

か，こうした点にも留意していく必要があろ検討委員会委員長）
が「ES 細胞などの幹細胞う．

を用いた研究を禁止しようとする者は，新しさらに，再生医療研究の目的は，あくまでく開発されるであろう治療により命が救われ患者さんの機能を元通りにすること，あるいる可能性のある患者に対し，責任を負わなくは改善をめざすことにあることを忘れてはなてはならない」と発言しているが，これはまさらない．患者さんのための治療開発をめざす

しく再生医療開発に対する基本的理念を包含

再生医療研究が，理不尽な制限を受けるようするものであろう．再生医療研究は，あくまなことがあっては決してならない．再生医療で患者さんに対する治療開発をめざすもので研究の発展が，21 世紀における人類の健康とある．その機能を元通りにするために，ある福祉，そして幸福に大きく寄与し得るものといは少しでも機能を改善するために治療開発信じている．
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