朝日新聞

「生物のロマン見ている」　小保方さん会見一問一答

野中良祐、小宮山亮磨

2014年1月30日02時43分

会見後、報道陣に囲まれる理研発生・再生科学総合研究センターの小保方晴子さん＝２８日午後、神戸市中央区、諫山卓弥撮影

　新しい万能細胞「ＳＴＡＰ細胞」を発見した理化学研究所の小保方晴子ユニットリーダー（３０）が、１月２８日に開いた記者会見の一問一答は次の通り。

万能細胞の特集ページはこちら

――ＳＴＡＰ細胞を作るため、細胞に外部から与えるストレスで、酸性の液体を選んだ背景は。

　「実は様々なものを試した。細いガラス管の中に通す物理的ダメージを与えたり、毒素で細胞膜に穴をあけたり、飢餓状態にするために栄養を与えず長期培養したり、ヒートショックを与えたり、思いつく限りの条件を試した。その中でたまたまというか、酸性溶液によるストレスが最も効率が高かった」

　――なぜ外部から刺激を与えるという方法を思いついたのか。

　「（体の細胞から）小さい細胞を取り出す操作をすると幹細胞が現れるのに、操作しないと見られない。幹細胞を『取り出している』のではなく、操作（という外部からの刺激）によって、『できている』という考えに至った」

　――ＳＴＡＰ細胞にはｉＰＳ細胞やＥＳ細胞にない分化能があるのはなぜか。

　「推測の域を出ないが、ｉＰＳ細胞はＥＳ細胞をゴールに決めた初期化の試みだ。今回の（ＳＴＡＰ細胞の）報告は、細胞自身が勝手に（初期化を）起こすので、どこがゴールかわからない。細胞の意思に任せるところに特徴がある」

　――ＳＴＡＰ細胞は、ＥＳ細胞やｉＰＳ細胞よりいろいろな組織に分化できる能力が高いのか。

　「分化する能力についてはそう言い切れると思う」

　――生きている体の中でもＳＴＡＰ細胞と同じような細胞の「初期化」が起こっているのか。

　「研究を進めているが、生体内ではストレスが加わっても完全な初期化が起きない。大きな変化が起きないように制御されているのではないか」

　――なぜ細胞はこんな仕組みを持っているのか。

　「単細胞生物にストレスがかかると胞子になったりするように、（多細胞生物である）私たちの細胞も、ストレスがかかると何とかして生き延びようとするメカニズムが働くのではないか。そういうロマンを見ています」

　――研究のどこが難しかったか。

http://www.asahi.com/articles/ASG1Z0PGCG1YPLBJ00W.html

http://www.asahi.com/articles/DA3S10952180.html

仮説[編集]

小保方が大学院時代に留学したハーバード大学教授のチャールズ・バカンティらは、分化した組織内に小型の細胞が極少数存在し、これが休眠状態の多機能細胞ではないかとの仮説を唱えていた^[1]。小保方はこの研究室で組織細胞をガラスの細管に通すことで小型細胞を選別する実験を行った。この実験で小型の幹細胞は取り出せるが、元の組織に幹細胞が観察されないこと、繰り返し細管に通すと少しずつ小型の幹細胞が出現することなどを知った。小保方は「小さい細胞を取り出す操作をすると幹細胞が現れるのに、操作しないと見られない。幹細胞を『取り出している』のではなく、操作によって、『できている』という考えに至った」と話している^[14]。

刺激惹起性多能性獲得細胞

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%BA%E6%BF%80%E6%83%B9%E8%B5%B7%E6%80%A7%E5%A4%9A%E8%83%BD%E6%80%A7%E7%8D%B2%E5%BE%97%E7%B4%B0%E8%83%9E

弱酸性＋細いガラス管通過→→ＳＴＡＰ細胞

弱酸性＋微弱電流（人体磁場・体内微弱電流）→→ＳＴＡＰ細胞　　

かも知れない？？

2014年1月30日 (木)

小保方晴子（おぼかたはるこ）さんのSTAP細胞の研究

小保方晴子（おぼかたはるこ）さんは、３０歳の若手研究者です。
小保方晴子（おぼかたはるこ）

マウスの細胞を、紅茶やオレンジジュースぐらいの弱酸性液に３０分間ほど浸して培養すると万能細胞ができたそうです。
STAP細胞と名付けられました。刺激惹起性多能性獲得細胞（しげきじゃっきせいたのうせいかくとくさいぼう）で、STAPは、Stimulus-Triggered Acquisition of Pluripotency の略語です。
STAP細胞は、細胞に遺伝子などを注入するのではなく、細胞の外から、弱酸性という刺激を与えるだけで出来たのです。
刺激を与えて細胞の能力を惹（ひ）き起こして、多能性（万能性）を獲得した細胞ということです。
iPS細胞のように特定の遺伝子を入れることがないので、がん化の恐れも少ないようです。
この研究にユニットリーダーとして携わった小保方晴子（おぼかたはるこ）さんは、３０歳の若手研究者です。
今後、ヒト細胞への適用と仕組みの解明を目指し、さらに研究を進めるそうです。
現時点では、生後まもないマウスの細胞を使っての成果ですので、今後のヒトへの応用が可能かどうか、課題は多いですが、
このニュースに驚いた世界中の生物研究者の多くが、同様の手法で研究を進めるでしょうから、今後、色々な事が解明されていくと思います。
小さな幸せではなく、人類の大きな幸せにつながりそうな研究成果ですね。
小保方晴子

小保方晴子プロフィール
生年月日：1983年-月-日
出身地：千葉県松戸市
2006年早稲田大学理工学部応用化学科卒業
2008年早稲田大学理工学研究科応用化学専攻修士課程修了

Acid bath offers easy path to stem cells
http://bit.ly/1mXrL54
英科学誌ネイチャー（Nature）　29 January 2014
Dr Haruko Obokata, from the Riken Centre for Developmental Biology in Japan
（理化学研究所発生・再生科学総合研究センター　小保方晴子研究ユニットリーダー）
Just squeezing or bathing cells in acidic conditions can readily reprogram them into an embryonic state.
STAP細胞

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
http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140130_1/
2014年1月29日　独立行政法人 理化学研究所　プレスリリース（研究成果）

http://slowhappiness.cocolog-nifty.com/blog/2014/01/stap-57fb.html

研究手法と成果

小保方研究ユニットリーダーは、まずマウスのリンパ球を用いて、細胞外環境を変えることによる細胞の初期化への影響を解析しました。リンパ球にさまざまな化学物質の刺激や物理的な刺激を加えて、多能性細胞に特異的な遺伝子であるOct4^[9]の発現が誘導されるかを詳細に検討しました。なお、解析の効率を上げるため、Oct4遺伝子の発現がオンになると緑色蛍光タンパク質「GFP」が発現して蛍光を発するように遺伝子操作したマウス（Oct4::GFPマウス）のリンパ球を使用しました。

こうした検討過程で、小保方研究ユニットリーダーは酸性の溶液で細胞を刺激することが有効なことを発見しました。リンパ球を30分間ほど酸性（pH5.7）の溶液に入れて培養してから、多能性細胞の維持・増殖に必要な増殖因子であるLIFを含む培養液で培養したところ、7日目に多数のOct4陽性の細胞が出現しました（図3）。酸性溶液処理^[10]で多くの細胞が死滅し、7日目に生き残っていた細胞は当初の約5分の1に減りましたが、生存細胞のうち、3分の1から2分の1がOct4陽性でした。ES細胞（胚性幹細胞）^[11]やiPS細胞などはサイズの小さい細胞ですが、酸性溶液処理により生み出されたOct4陽性細胞はこれらの細胞よりさらに小さく、数十個が集合して凝集塊を作る性質を持っていました。次にOct4陽性細胞が、分化したリンパ球が初期化されたことで生じたのか、それともサンプルに含まれていた極めて未分化な細胞が酸処理によって選択されたのかについて、詳細な検討を行いました。まず、Oct4陽性細胞の形成過程をライブイメージング法^[12]で解析したところ、酸性溶液処理を受けたリンパ球は2日後からOct4を発現し始め（図3）、反対に当初発現していたリンパ球の分化マーカー（CD45）が発現しなくなりました。また、このときリンパ球は縮んで、直径5ミクロン前後の特徴的な小型の細胞に変化しました。（YouTube：リンパ球初期化3日以内）

次に、リンパ球の特性を生かして、遺伝子解析によりOct4陽性細胞を生み出した「元の細胞」を検証しました。リンパ球のうちT細胞は、いったん分化するとT細胞受容体遺伝子に特徴的な組み替えが起こります。これを検出することで、細胞がT細胞に分化したことがあるかどうかが分かります。この解析から、Oct4陽性細胞は、分化したT細胞から酸性溶液処理により生み出されたことが判明しました。

これらのことから、酸性溶液処理により出現したOct4陽性細胞は、一度T細胞に分化した細胞が「初期化」された結果生じたものであることが分かりました。これらのOct4陽性細胞は、Oct4以外にも多能性細胞に特有の多くの遺伝子マーカー（Sox2、 SSEA1、Nanogなど）を発現していました（図3）。また、DNAのメチル化状態もリンパ球型ではなく多能性細胞に特有の型に変化していることが確認されました。

産生されたOct4陽性細胞は、多様な体細胞へ分化する能力も持っていました。分化培養やマウス生体への皮下移植により、外胚葉（神経細胞など）、中胚葉（筋肉細胞など）、内胚葉（腸管上皮など）の組織に分化することを確認しました（図4）。さらに、マウス胚盤胞（着床前胚）に注入してマウスの仮親の子宮に戻すと、全身に注入細胞が寄与したキメラマウス^[13]（YouTube：100%キメラマウス_STAP細胞）を作成でき、そのマウスからはOct4陽性細胞由来の遺伝子を持つ次世代の子どもが生まれました（図5）。これらの結果は、酸性溶液処理によってリンパ球から産生されたOct4陽性細胞が、生殖細胞を含む体のすべての細胞に分化する能力を持っていることを明確に示しています。小保方研究ユニットリーダーは、このような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刺激惹起性多能性獲得(Stimulus-Triggered Acquisition of Pluripotency; STAPと略する)、生じた多能性細胞をSTAP細胞と名付けました。

続いて、この現象がリンパ球という特別な細胞だけで起きるのか、あるいは幅広い種類の細胞でも起きるのかについて検討しました。脳、皮膚、骨格筋、脂肪組織、骨髄、肺、肝臓、心筋などの組織の細胞をリンパ球と同様に酸性溶液で処理したところ、程度の差はあれ、いずれの組織の細胞からもOct4陽性のSTAP細胞が産生されることが分かりました。

また、酸性溶液処理以外の強い刺激でもSTAPによる初期化が起こるかについても検討しました。その結果、細胞に強いせん断力を加える物理的な刺激（細いガラス管の中に細胞を多数回通すなど）や細胞膜に穴をあけるストレプトリシンOという細胞毒素で処理する化学的な刺激など、強くしすぎると細胞を死滅させてしまうような刺激を少しだけ弱めて細胞に加えることで、STAPによる初期化を引き起こすことができることが分かりました。

STAP細胞は胚盤胞に注入することで効率よくキメラマウスの体細胞へと分化します。この研究の過程で、STAP細胞はマウスの胎児の組織になるだけではなく、その胎児を保護し栄養を供給する胎盤や卵黄膜などの胚外組織にも分化していることを発見しました（図6）。STAP細胞をFGF4という増殖因子を加えて数日間培養することで、胎盤への分化能がさらに強くなることも発見しました。一方、ES細胞やiPS細胞などの多能性幹細胞^[14]は、胚盤胞に注入してもキメラマウスの組織には分化しても、胎盤などの胚外組織にはほとんど分化しないことが知られています。このことは、STAP細胞が体細胞から初期化される際に、単にES細胞のような多能性細胞（胎児組織の形成能だけを有する）に脱分化するだけではなく、胎盤も形成できるさらに未分化な細胞になったことを示唆します。

STAP細胞はこのように細胞外からの刺激だけで初期化された未分化細胞で、幅広い細胞への分化能を有しています。一方で、ES細胞やiPS細胞などの多能性幹細胞とは異なり、試験管の中では、細胞分裂をして増殖することがほとんど起きない細胞で、大量に調製することが難しい面があります。小保方研究ユニットリーダーらは、理研が開発した副腎皮質刺激ホルモンを含む多能性細胞用の特殊な培養液^[15]を用いることでSTAP細胞の増殖を促し、STAP細胞からES細胞と同様の高い増殖性（自己複製能^[16]）を有する細胞株を得る方法も確立しました（図7）。この細胞株は、増殖能以外の点でもES細胞に近い性質を有しており、キメラマウスの形成能などの多能性を示す一方、胎盤組織への分化能は失っていることが分かりました。