体細胞の分化状態の記憶を消去し初期化する原理を発見

体細胞の分化状態の記憶を消去し

初期化する原理を発見

－細胞外刺激による細胞ストレスが

高効率に万能細胞を誘導－

2014年1月29日

独立行政法人理化学研究所

詳細は、リンクを参照して下さい。

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　ヒトを含む哺乳類では、受精卵が分裂

して血液や筋肉など多様な体細胞に変わり、

その種類ごとに個性づけ（分化）されます。

　体細胞は分化を完了するとその細胞の

種類の記憶は固定され、分化を逆転させて

受精卵に近い状態に逆戻りする「初期化」

は、起きないとされています。

　初期化を引き起こすには、未受精卵への

核移植である「クローン技術」や未分化性

を促進する転写因子というタンパク質を

作る遺伝子を細胞に導入する

「iPS細胞技術」など細胞核の人為的操作

が必要です。

　もし「特別な環境下では、動物細胞でも

“自発的な初期化”が起きうる」

といったら、ほとんどの生命科学の専門家

が「それは常識に反する」と異議を唱える

ことでしょう。

　しかし、理研発生・再生科学総合研究

センターの小保方研究ユニットリーダーを

中心とする共同研究グループは、

この「ありえない、起きない」という

“通説”を覆す“仮説”を立て、

それを実証すべく果敢に挑戦しました。

　共同研究グループは、まず、マウスの

リンパ球を用い、さまざまな化学物質の

刺激や物理的な刺激を加え、細胞外の

環境を変えることによる細胞の初期化

への影響を検討しました。

　その過程で、酸性溶液で細胞を刺激する

ことが初期化に効果的だと分かりました。

　実験では多能性細胞に特有の遺伝子

「Oct4」が発現するかどうかで初期化の

判断をします。

　詳しい解析の結果、酸性溶液処理によって

リンパ球のT細胞に出現したOct4陽性細胞

は、T細胞がいったん分化した細胞が

初期化された結果、生じたものであること

を突き止めました。

　また、このOct4陽性細胞は生殖細胞を

含む多様な体細胞へ分化する能力をもつ

ことが分かりました。

　さらに、ES細胞やiPS細胞などの

多能性幹細胞などではほとんど分化しない

とされる胎盤など胚外組織に分化すること

も発見しました。

　一方で、酸性溶液処理以外にもガラス管

の細胞を多数回通すなどの物理的な刺激や、

細胞膜に穴をあける化学的刺激でも

初期化を引き起こすことが分かりました。

　小保方研究ユニットリーダーは、こうした

細胞外刺激による体細胞からの多能性細胞

への初期化現象を

STAP（刺激惹起性多能性獲得）、

生じた多能性細胞をSTAP細胞と名付け

ました。

　また、STAP現象がリンパ球だけで起きる

のではなく、脳、皮膚、骨格筋、肺、肝臓、

心筋など他の組織組の織細胞でも起きる

ことを実験で確認しました。

　細胞外刺激による細胞ストレスが、

分化状態にある体細胞の記憶を消去して

初期化する－という今回の成果は、

これまでの細胞分化や動物発生に関する

常識を覆し、細胞の分化制御に関する

新しい原理の存在を明らかにしたものです。

　細胞の分化状態の記憶を自由に消去

したり、書き換えたりできる次世代の

細胞操作技術となる可能性が高く、

再生医学以外にも老化や免疫など幅広い

研究に新しい方法論を提供します。

　今後、ヒト細胞への適用を検討する

とともに、さらに初期化メカニズムの

原理解明を進めていきます。

報道発表資料

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　すごいことですね。

　常識を覆す！

　諦めないことの大切さを改めて感じて

います。

　皆さん今日のニュースで知ったことと

思いますが、「STAP細胞」素晴らしい。

　私、うっかり見逃してしまいました。

　既に発表されていたのです。

　iPS細胞研究成果も生きている

ようです。

　外部環境を変えることで初期化できる

かも？　という兆しはありましたが、

　こんな形で出てくるとは思っても

いませんでした。

　関連リンクです。

「ＤＮＡのスイッチ、人工化合物でＯＮ

　京大グループ成功」

2014年1月28日

　今後の進展次第ではノーベル賞の候補

になるかも知れません。

　大いに期待し、見守りたい。