琉球大学 医学部 特別授業
「発生再生医学」 （2017年7月5日、沖縄）

アスクレピオスの子供たちへ

異種遺伝子交配小林 英司
慶応大学 医学部

このマークは何ですか？

(Picked up from the Internet)

「小林英司」 誰？
こばやし えいじ「小林英司」 とスマホに入れてみてください！

臓器移植がもたらす影(Picked up from the Internet)

インド

フィリピン
中国

イスタンブール宣言(Istanbul, 30th April – 3rd May 2008)
１．Organ trafficking（臓器取引）、Transplant tourism（移植ツーリズム）、Transplant commercialism（移植商業主義）等の内容を明確して、人道的、社会的、国際的に問題があるものに対し世界的に反対すること。
２．死体（脳死、心停止）ドナーを自国で増やし、自国での臓器移植を増やすよう呼びかけること。そのために国際的協力をすること。
この人です３．生体ドナーは、ドナー保護を最優先し、選定や移植に関わる総合的な保障等の制度を国家的に取り組むよう呼びかけること。

152 professionals from 78 countries（Ｌａｎｃｅｔ ２００８年７月６日）

参議院会議（2009年7月6日）(Picked up from the Internet)

ＮＨＫスペシャル ２００９

人体“製造”
ー再生医療の衝撃ー(Picked up from the Internet)

Transplantation Immunology
ピーター・ブライアン・メダワー（Peter Brian Medawar、1915年2月28日 - 1987年10月2日）は、ブラジル生まれのイギリスの生物学者で、移植組織に対する免疫系の研究で知られる。
この研究によって、彼はフランク・マクファーレン・バーネットとともに1960年度のノーベル生理学・医学賞を受賞した(Picked up from the Internet)

「異種遺伝子交配」とは？
マーベル・シネマティック・ユニバース(MCU)に本格参戦し、スパイダーマンとアイアンマンとの競演で話題となっているスパイダーマン新シリーズ『スパイダーマン：ホームカミング』が、８月１１日（祝・金）より日本公開となる

トム・ホランド(Picked up from the Internet)

蜘蛛の遺伝子を持つ(Picked up from the Internet)

ハエの遺伝子を持つ(Picked up from the Internet)

Transgenic Technology

(Picked upfrom the Internet)

ＧＦＰラット：小林ラボのホームページで動画が見れます蛍ラット：小林ラボのホームページで動画が見れますMaterials and Methods
Photnus pyralis
Firefly Tg Rat
Hemizygote

Homozygote

WT littermate

1.1x1092.8x109

0.1x105

ROSA 26

Luciferase

Luciferin+Luciferase

Luminescence(Hakamata Y, et al. Transplantation 2006)

Mechanisms of lightening system in Beetle LuminescentＡＴＰ
λ=530～640nm

何に使う？ Ex vivoの還流で組織を積み上げる

45 min90 min18.3min(Sekine H, et al. Nature Comm 2013)

Genetically technology for pigs

体細胞核移植技術(Picked upfrom the Internet)

紫外線で核を壊す
初期化

オタマジャクシ
未受精卵

注入

腸細胞 桑実胚の核

クローンカエル

体細胞核移植技術（クローン技術）

オタマジャクシ( John Bertrand Gurdon 1962年 )細胞の初期化の遺伝子解明
ES細胞
受精卵

桑実胚

胚盤胞形成

マウス1981
ヒト 1998(Picked upfrom the Internet)

クローン
ES細胞
胚盤 胞形成

iPS細胞
未受精卵

除核

体細胞注入

胚盤胞形成

マウス2006
ヒト 2007（Oct3/4. Sox2. LIf4. C-Myc )

体細胞

山中4因子
初期化

Profile of fluorescent transgenic pigs
as an Stem Cell Imaging
GFP Pig

IsletsHepatocytes(Kawarasaki T, et al. 2009)

Kusabira Orange Pig

Bone Marrow Cells

MSCadipogenesis 2009)(Matsunari H, et al.

We can’t create human organs in vitro
試験管内では‘人の臓器’は作れないInterspecies organogenesis generates
autologous functional islets(Yamaguchi T, et al. Nature2017)

Interspecies Chimerism with Mammalian Stem Cells(Wu J, et al. Cell 2017)

文部科学省科学研究費補助金「新学術領域研究」

異種ゲノムの不適合性が引き起す雑種の不妊・発育不全現象の遺伝的制御機構
名古屋大学大学院 生命農学研究科 松田 洋一
自然科学研究機構 新分野創成センター ブレインサイエンス研究分野 郷 康広

ブタをbioreactorとしてヒト臓器を発生させる倫理的課題

受精卵

胚胎胞
胎仔

新生仔

ヒト幹（前駆）細胞

キメラ率

全身 （+++）
局所 （++）

（±）
（++）

（±）
（+）

（小林英司、第４回動物性集合胚の取り扱いに関する作業部会、２０１４年３月２０日、文部科学省）

再生医学‘３Ｄプリンターで作った肝臓の芽’を患者に移植する(Yanagi Y, et al. submitted)
31

Proportion of Americans expressing willingness todonate the organs of their family member, in the contextof brain death, controlled cardiac death and sudden(uncontrolled) cardiac death.

(Volk ML, et al. Am J Transplant 2010)Four types of Non-Heart Beating Donor (NHBD)
Categories I: dead on arrival
uncontrolled

Categories II: unsuccessful resuscitation

Categories III: withdrawal of life-supporting therapycontrolled

Categories IV: cardiac arrest in a brain-dead donor(Kootstra G, et al. Transplant Proc 1995)

Ｔｇラット、何に使う？肝臓を蘇らせる
Hypothermic temperature effects on organ survival and restoration
0 min

50 min80 min

100 min

Relativeintensity

54321PerfusatereservoirB

OrganchamberPum
Oxygenat p
Perfusateor
Heaterreceiver120
100Survival rate (%)

ProcesscontrollerBubblePump
trap

resurrected livertransplantation

80

UW stored livertransplantation

60
40

Partialhepatectomy

20002468 10 12 14Days after transplantation(Ishikawa J, et al. Scientific Reports 2015)光合成が肺の代わりをできないか？
食物の遺伝子を持つ

ポイズン・アイビー(Poison Ivy)は、DCコミックスの出版するアメリカンコミック『バットマン』に登場する架空のスーパーヴィラン。

盗葉緑体現象
Kleptoplasty

葉緑体を取り込むウミウシ
Elysia chororatica「這い回る葉」(Hirose E. Zoological Science 2005)

光合成関連遺伝子の水平伝播が生じている(Rumpho et al. 2008)

葉緑体を取り込み光合成を行なう
ことで餌を食べなくても生き続ける淡水性単細胞緑藻類
クロレラ

１９６１年、Melin Calvin（米）がクロレラを用いた光合成の研究でノーベル化学賞受賞

クロレラ濃度50倍希釈

クロレラ濃度
100倍希釈クロレラ濃度
25倍希釈
クロレラ濃度
12.5倍希釈光合成により発生する酸素はどのような酸素か？

光合成酸素

バブリング酸素

LED
クロレラ

クロレラ

PFC液

PFC液

光合成による酸素化

酸素のバブリングによる酸素化

新生酸素は高い溶存性を示す(Yamaoka I, et al. 2010)

新生酸素はナノレベルで発生する
O2 bubble→

Chlorella→O2 bubble→

Chlorella→

AB

D 100
Frequency (%)

Chlorella
→

C

20 µm

50 µm

20 µm

7550
2501

10100

1000

Particle Diameter (µm)

(Yamaoka I, et al. 2010)

光合成を利用した心停止後の膵臓蘇生
心停止から3時間後のラット

光合成を利用した液すべてのラットで機能

ＬＥＤ
気体透過膜

クロレラ

移植

通常の臓器保存液

8割以上のラットで機能せず移植(Yamaoka I, et al. 2010)

沖縄ウミウシ図鑑の画像(Picked up from the Internet)

生き物から学ぶことが沢山ある
盗葉緑体現象(Kleptoplasty)は、軟体動物の嚢舌目や繊毛虫・有孔虫・渦鞭毛藻で見られる、餌の特殊な利用法である。
ウミウシの一群である嚢舌類は盗葉緑体を行う唯一の動物である。保
持期間はElysia chloroticaが最長で、フシナシミドロのVaucheria litoreaの葉緑体を10か月間保持した記録がある。
Händeler K., Grzymbowski Y. P., Krug P. J.
& Wägele H. (2009) "Functional
chloroplasts in metazoan cells - a uniqueevolutionary strategy in animal life".
Frontiers in Zoology 6: 28.
doi:10.1186/1742-9994-6-28(Picked up from the Internet)