「睾丸から万能細胞」記事へのコメント

ようやく

[teratera (19792)]

4-5年前に、精原細胞を培養し続けると万能細胞様の細胞になるっていう論文がでてました。Scienceだったかな？忘れましたが。
その時は万能細胞のマーカだけで追い掛けていて、完全じゃないけど見込みありそうって話でした。
abst.読んでないので判りませんが、そのあたりの問題が改善されたっていうのと、最近のiPS細胞絡みでさっさと出さないと一流誌に載せられないという政治的問題で出てきた話なんでしょうか。

#現役を離れて久しいので、識者の意見を伺いたいです

Re:ようやく

[y_tambe (8218)]

この道じゃとても識者とは呼べない者ですが、今回のは何より「ヒトの」に成功したのが大きいかと。
＃正直、専門外だし、追いきれてない部分が圧倒的に多いので、識者からの突っ込み希望。

多能性幹細胞としては、ES細胞がもっとも有名かつ実績がありますが、これを実際にヒトでの幹細胞治療に用いようとする場合、倫理的な問題だけではなく、治療上の問題があります。ES細胞も元々は「他の人のもの」なので、臓器移植と同じく適合性の問題が出てくる。

そこで解決策として、いろんなタイプのES細胞を作ることでカバーしようとか、今あるES細胞を遺伝子操作して、その人にあったES細胞を作ろうという考え方もあるんだけど、ESを作ったり遺伝子操作することには倫理的問題がつきまとってくるし、何よりそれだけ沢山の種類のものが出来たとして、実際に問題が起きるかどうかは（輸血の際、血液型の一致だけじゃ判らないのと同じで）治療に使ってみないと判らない、というのじゃ困る、と。

だからやっぱりなんとかして、治療を受けようとする患者と同じ細胞（同じ遺伝子を持った細胞）で幹細胞治療をしようという試みが何通りか存在してます。

核移植／体細胞クローン

クローン羊のドリーのように、哺乳類であっても体細胞の核を、正常な卵子に核移植してやるとクローンを作ることが可能であることは判ってます。「クローンを作れる」ということは、つまり動物一匹をまるまる作るために必要な、すべての細胞に分化させることができる（＝分化万能性がある）ことを指しますので。ただ「あくまで原理的には」患者さんの体細胞をヒト卵子に核移植してやれば……ということであり、ご存知のようにヒトのクローン作製は禁止されてますので実施は困難、というか無理です。これに代わる方法として、ヒト卵子に移植する代わりに、ヒトES細胞に核移植して、患者さんと同じ遺伝子を持つヒトES細胞を作ろう、という試みがなされましたが……韓国で成功したと報告されたけど、これが例の捏造事件でして、今のところ成功はしてません。

• 長所：がん化のリスクは低め。染色体は正常（！）で、体細胞のDNAメチレーションもキャンセルされ、ゲノムインプリンティングも（調べられた限りほぼ）正常。
• 短所：ESや卵子を使うので倫理上の問題が大きい。ヒトでの成功例はない（報告はあったけど……ってやつ）

細胞融合

体細胞とES細胞などの幹細胞を融合させて一つの細胞にすること（細胞融合）によっても「患者さんの遺伝子を持った万能細胞」を作ることが可能です。しかもこの方法は、ヒトES細胞でも成功してます。ただし、二つ分の細胞の遺伝子を持った細胞（四倍体）になってしまうのが難点。また、患者さんの遺伝子だけでなくES細胞由来の遺伝子も持っているので、移植時に拒絶反応が起きてしまうという欠点もあります。ただ、この拒絶反応については特定の遺伝子を欠如させていけば抑制できるのではないかと考えられてます。なお、ES細胞以外にもEG(embryonic germ)細胞、EC(embryonic carcinoma)細胞などを使っても同様な万能細胞を作ることが可能です。

• 長所：ヒトでの成功例がある。ゲノムのインプリンティングは（調べられた限りほぼ）正常。
• 短所：ESを使うので倫理上の問題がある（→EGなどで克服可能？）。染色体が四倍体化。ES由来遺伝子に対する拒絶反応（→克服可能？）。がん化のリスクは高め。

ヒトES細胞

患者さんから直接ES細胞を作ってしまうというのも「原理的には」可能。ただ、それには患者さんの受精卵／胚が必要なわけで…いわば究極の方法。

• 長所：ES細胞はヒトから作れるし、分化万能性なども保証済みという意味で、一番「成功が確実」ではある。染色体も（受精卵と同じに）正常。がん化のリスクも低い。
• 短所：とにかく倫理的な問題が大きい。女性じゃないと出来ない。

iPS細胞

体細胞に特定の遺伝子を作用させて、分化多能性細胞にしてしまうというもの。有名なので詳細は省略。

• 長所：患者さんの細胞だけを材料にでき、ESや卵子が不要（！）。ヒトでの成功例がある。ゲノムのインプリンティングは（調べられた限りほぼ）正常。
• 短所：がん化のリスクは高め（克服されつつある）

mGS (multipotent germ stem)細胞

今回のヤツ。精原細胞から多能性の精子幹細胞を作製する。

• 長所：患者さんの細胞だけを材料にでき、ESや卵子が不要。ヒトでの成功例がある（今回できた！）。がん化のリスクは低め。
• 短所：ゲノムインプリンティングの状態が精子型のものになっていて、初期化されてない。女性ではそもそも出来ない？

今回の報告でもそうなんだけど、mGS細胞の場合、ゲノムインプリンティングの状態が精子型のものになったままになってるというのが謎な部分で…何で、正常な卵子やESとは違うインプリンティングパターンなのに、そこから正常な個体発生が可能なのかがよく判ってないみたいです。
まぁ、やはりいちばんの有望株はiPSなんだけど、もしかしたらiPSに大きな問題点が見つかって、使い物にならなくなるというリスクもないとは言えないわけで。そう考えると、今回のmGS細胞を含めて、いくつかの選択肢があるということも重要になってくるかと。

Re:ようやく

[kaho (2741)]

簡潔にまとめていただきありがとうございます．
乗り遅れたのでほんの少しだけ補足を．

mGS細胞の場合、ゲノムインプリンティングの状態が精子型のものになったままになってるというのが謎な部分で…何で、正常な卵子やESとは違うインプリンティングパターンなのに、そこから正常な個体発生が可能なのかがよく判ってないみたいです。

正確にはインプリンティングは精子型とESの中間のような感じですね．
論文のFig.4dに詳しいですが，oct4はESにとても近いメチル化パターンですが，nanogは半分だけESのようなパターンです．
この図はとても面白くて，確かにもとの精原幹細胞に比べればずっとESに近い遺伝子発現なのですが，個々の遺伝子では精原幹細胞の特徴を色濃く残していることが分かります．（iPSはほとんどESと区別がつかなかいほど似ています）

生殖系列の細胞では（そしてそれらだけが）ES細胞と同様にOct4を発現しているということは知られていたので，今回の内容はヒトでの結果という以外にそれほど驚きはないのですが，ESと同様に万能性を持っている細胞が，その元となった細胞の特徴をこれだけ残していても万能性を有していられるというのが興味深いです．

実は私の個人的な仕事の範囲で，こういった，万能性と由来の記憶の両立という，同じような傾向が見られているので，なるほどなと思わされる部分が多いです．

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kaho