Saturday, December 29, 2007

References

1)Bryder D, et al.: Am J Pathol, 169: 338, 2006.
2)Alison M, Sarraf C: Hepatic stem cells. J Hepatol, 29: 676, 1998.
3)Watt FM: Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci, 353: 831, 1998.
4)Potten CS: Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci, 353: 821, 1998.
5)Gage FH: Mammalian neural stem cells. Science, 287: 1433, 2000.
6)Jiang Y, et al.: Exp Hematol, 30: 896, 2002.
7)Fridenshtein A: Arkh Patol, 44: 3, 1982.
8)Jiang Y, et al.: Science, 279: 1528, 1998.
10)Krause DS, et al.: Cell, 105: 369, 2001.
11)Petersen BE, et al.: Science, 284: 1168, 1999.
12)Sanchez-Ramos J, et al. Exp Neurol, 164: 247, 2000.
13)Woodbury D, et al.: J Neurosci Res, 61: 364, 2000.
14)Kohyama J, Abe H, Shimazaki T, Koizumi A, Nakashima K, Gojo S, Taga T, Okano H, Hata J, Umezawa A: Differentiation, 68: 235, 2001.
15)Kim BJ, et al.: Neuroreport, 13: 1185, 2002.
16)Cohnheim J: Virchows Arch., 40: 1, 1867.
17)Allan EH, et al.: J Cell Biochem, 90: 158-169, 2003.
18)Imabayashi H, Mori T, Gojo S, Kiyono T, Sugiyama T, Irie R, Isogai T, Hata J, Toyama Y, Umezawa A: Exp Cell Res, 288: 35, 2003.
19)Makino S, Fukuda K, Miyoshi S, Konishi F, Kodama H, Pan J, Sano M, Takahashi T, Hori S, Abe H, Hata J, Umezawa A, Ogawa S: J Clin Invest, 103: 697, 1999.
20)Gojo S, Gojo N, Takeda Y, Mori T, Abe H, Kyo S, Hata J, Umezawa A: Exp Cell Res, 288: 51, 2003.
21)Ochi K, Chen G, Ushida T, Gojo S, Segawa K, Tai H, Ueno K, Ohkawa H, Mori T, Yamaguchi A, Toyama Y, Hata J, Umezawa A: J Cell Physiol, 194: 45, 2003.
22)Umezawa A, et al.: J Cell Physiol, 151: 197, 1992.
23)Alhadlaq A, Mao JJ: Stem Cells Dev, 13: 436, 2004.
24)Jiang Y, et al.: Proc Natl Acad Sci U S A, 100 Suppl 1: 11854, 2003.
25)Kim JH, et al.: Nature, 418: 50-56, 2002.
26)Zetterstrom RH, et al.: Science, 276: 248, 1997.
27)Matsumoto S, Shibuya I, Kusakari S, Segawa K, Uyama T, Shimada A, Umezawa A: Biochim Biophys Acta, 1725: 57, 2005.
28)Solursh M: Curr Opin Cell Biol, 1: 989, 1989.
29)Hauselmann HJ, et al.: J Cell Sci, 107 ( Pt 1): 17, 1994.
30)Reginato AM, Iozzo RV, Jimenez SA: Arthritis Rheum, 37: 1338, 1994.
31)Archer CW, et al.: J Cell Sci, 97 ( Pt 2): 361, 1990.
32)Benya PD, Padilla SR, Nimni ME: Cell, 15: 1313, 1978.
33)Benya PD, Shaffer JD: Cell, 30: 215, 1982.
34)Lefebvre V, Peeters-Joris C, Vaes G: Biochim Biophys Acta, 1051: 266, 1990.
35)Bonaventure J, et al.: Exp Cell Res, 212: 97, 1994.
36)Yoon YM, et al.: J Biol Chem, 277: 8412, 2002.
37)Sugiki T, Uyama T, Toyoda M, Morioka H, Kume S, Miyado K, Matsumoto K, Saito H, Tsumaki N, Takahashi Y, Toyama Y, Umezawa A: J Cell Biochem, 2006.
38)Karsner KW, et al.: Am. J. Pathol., 1: 351, 1925.
39)Kirshenbaum LA, Schneider MD: J Biol Chem, 270: 7791, 1995.
40)Soonpaa MH, et al.: Circ Res, 83: 15, 1998.
42)Takeda Y, Mori T, Imabayashi H, Kiyono T, Gojo S, Miyoshi S, Hida N, Ita M, Segawa K, Ogawa S, Sakamoto M, Nakamura S, Umezawa A: J Gene Med, 6: 833-845, 2004.
43)Hakuno D, et al.: Circulation, 105: 380-386, 2002.
44)Yamada Y SK, Takeda Y, Gojo S, Umezawa A.: Single-cell-derived mesenchymal stem cells overexpressing 3 Csx/Nkx2.5 and GATA4 undergo the stochastic 4 cardiomyogenic fate and behave like transient amplifying cells. Exp Cell Res, (in press).
45)Mori T, et al.: Mol Cell Biol, 25: 5183, 2005.
46)Olsen BR, et al.: Annu Rev Cell Dev Biol, 16: 191, 2000.
47)Taylor SM, Jones PA: Cell, 17: 771-779, 1979.
48)Santi DV, et al.: Proc Natl Acad Sci U S A, 81: 6993, 1984.
49)Kochanek S, et al.: Proc Natl Acad Sci U S A, 87: 8830, 1990.
50)Behn-Krappa A, et al.: Genomics, 11: 1, 1991.
51)Umezawa A, et al.: Mol Cell Biol, 17: 4885, 1997.
52)Owen M: J Cell Sci Suppl, 10: 63, 1988.
53)Jaiswal N, et al.: J Cell Biochem, 64: 295, 1997.
54)Pittenger MF, et al.: Science, 284: 143-147, 1999.
55)Sekiya I, et al.: J Bone Miner Res, 19: 256, 2004.
56)Green H, Meuth M: Cell, 3: 127, 1974.
57)Sudo H, et al.: J Cell Biol, 96: 191, 1983.
58)Shukunami C, et al.: J Cell Biol, 133: 457, 1996.
59)Goodwin HS, et al.: Biol Blood Marrow Transplant, 7: 581 2001.
60)Lee OK, et al.: Blood, 103: 1669-1675, 2004.
61)Terai M, Uyama T, Sugiki T, Li XK, Umezawa A, Kiyono T: Mol Biol Cell, 16: 1491, 2005.
62)Hayflick L: N Engl J Med, 295: 1302, 1976.
63)Campisi J: Eur J Cancer, 33: 703, 1997.
64)Kiyono T, et al.: Nature, 396: 84, 1998.
65)Romanov SR, et al.: Nature, 409: 633, 2001.
66)Rheinwald JG, et al.: Mol Cell Biol, 22: 5157, 2002.
67)Bodnar AG, et al.: Science, 279: 349, 1998.
68)Ogawa M: Int J Hematol, 69: 2-5, 1999.
69)Watt FM, Hogan BL: Science, 287: 1427, 2000.
70)Tenen DG, Hromas R, Licht JD, Zhang DE: Blood, 90: 489, 1997.
71)Wakitani S, et al.: J Bone Joint Surg Am, 76: 579, 1994.
72)Bruder SP, et al.:J Orthop Res, 16: 155, 1998.
73)Young RG, et al.: J Orthop Res, 16: 406, 1998.
74)Walsh CJ, Goodman D, Caplan AI, Goldberg VM: Tissue Eng, 5: 327, 1999.
75)Koc ON, et al.: J Clin Oncol, 18: 307, 2000.
76)Horwitz EM, et a



Two MSCs

Conclusion

Mesenchymal stem cells can be isolated from bone marrow by standardized techniques and expanded in culture through many generations, while retaining their capacity to differentiate along set pathways when exposed to appropriate conditions. This property opens up therapeutic opportunities for the treatment of lesions in mesenchymal tissues, and protocols have been devised for the treatment of defects in articular cartilage 71), bone 72), tendon 73), and meniscus 74) and for bone marrow stromal recovery 75) and osteogenesis imperfecta 76).

In this context, we prefer to use the word ‘stroma’ rather than ‘mesenchymal stem cells’ for accuracy and to avoid confusion. In the field of hematopoiesis, marrow stroma were originally treated as ‘second class citizens’ 77), and represented a niche field. Today, marrow stroma are a ‘major player’ in regenerative medicine and stem cell biology and are no longer viewed as a peripheral field of research. In addition, there is also a rapidly growing body of research into the biology and potential use of true ‘mesenchymal stem cells’ derived from other human tissues, which are showing significant promise for future therapy, reparation or regeneration of human tissues and organs.

Clearly, this field is in its relative infancy, our understanding is at present limited but the potential benefits are great. We should perhaps, therefore, remember that the unexpected and unrivalled potential of MSCs to differentiate into a wide variety of cells represents a gift not a privilege and, with respect to the two MSCs, we should recognise and welcome their role in medicine with the words “with great power comes great responsibility”.



Differentiation of mesenchymal stem cells


Fig. 3. Model of stem cell differentiation.
A.Deterministic model.
B.Stochastic model.
C.Differentiation model of mesenchymal stem cells.


Retroviral labeling of individual cells is a useful clonal assay to monitor lineage commitment at the single cell level. At present, several models have been proposed in which hematopoietic lineage determination is driven intrinsically 68), extrinsically 69), or both 70). The issue of the mechanism and the extent of cellular differentiation that occurs when stem cells begin to differentiate is the area of furthest advanced research. Two models have been proposed: a deterministic model, in which differentiation is governed by the microenvironment (including growth factors and cytokines), and a stochastic model, in which differentiation, self-replication and the direction of differentiation emerge somewhat randomly (Fig. 3A, B). The different models arise from different conceptions of mesenchymal stem cells. The mesenchymal stem cell (MSC2) line is stochastically committed toward the cardiac lineage, and following this commitment, they proliferate as transient amplifying cells and differentiate into cardiac myocytes (Fig. 3C).

Considering stem cell transplant as a therapy, when mature cells arising from hematopoietic stem cells are needed, as in marrow transplant, there are no problems attending cellular differentiation. However, in the case of cells that serve to originate cells of several different organs, as in the case of mesenchymal stem cells, there is a possibility for differentiation to cells not needed in the treatment. Ectopic tissue may therefore emerge from implanted mesenchymal stem cells, especially where the buffering system from a given site is lost and the stem cells begin to differentiate randomly into cells differing from the implanted site, thereby creating unwanted ectopic tissue.



Life span of MSC1 and MSC2.

Marrow stromal cells (MSC1) and mesenchymal stem cells (MSC2) are useful for cell transplantation. However, it is difficult to study and apply them because of their limited life span. One of the reasons for this is that normal human cells undergo a limited number of cell divisions in culture and then enter a non-dividing state called “senescence” 62, 63). Human cells reach senescence after a limited number of cell replications, and the average number of population doublings (PDs) of marrow-derived mesenchymal stem cells has been found to be about 40 42), implying that it would be difficult to obtain enough cells to restore the function of a failing human organ. Large numbers of cells must be injected into damaged tissues to restore function in humans, and cells sometimes need to be injected throughout entire organs.

A system that allows human cells to escape senescence by using cell-cycle-associated molecules may be used to obtain sources of material for cell therapy 64, 65). Both inactivation of the Rb/p16INK4a pathway and activation of telomerase are required for immortalization of human epithelial cells, such as mammary epithelial cells and skin keratinocytes. Human papillomavirus E7 can inactivate pRb, and Bmi-1 can repress p16INK4a expression. Inactivation of the p53 pathway is also beneficial, even if not essential, to extension of the life span 66). Human marrow stromal cell strains with an extended life span can be generated by transduction of combination of TERT, and Bmi-1, E6 or E7 45). Cells with extended life span grow in vitro for over 80 PDs, and their differentiation potential is maintained. Transfection of TERT alone is insufficient to prolong the life span of marrow stromal cells, despite TERT having been reported to extend the life span of cells beyond senescence without affecting their differentiation ability 67). Human stromal cells transfected with TERT and Bmi-1, E6 or E7 do not transform according to the classical pattern: they do not generate tumors in immunosuppressed mice; they do not form foci in vitro; and they stop dividing after confluence. The possibility that gene-transduced stromal cells might become tumorigenic in patients several decades after cell therapy therefore cannot be ruled out. Nevertheless, these gene-modified stromal cells may be used to supply defective enzymes to patients with genetic metabolic diseases, such as neuro-Gaucher disease, Fabry disease, and mucopolysaccharidosis, which have a poor prognosis and are sometimes lethal. The 'risk versus benefit' balance is essential when applying these gene-modified cells clinically, and the 'risk' or 'drawback' in this case is transformation of implanted cells. These marrow stromal cells (MSC1) with prolonged life span also provide a novel model for further study of cancer and stem cell biology.



Available mesenchymal cell lines and mesenchymal cells in culture


Fig. 2. Sources and differentiation of mesenchymal stem cells.


MSC2 have been extracted from fat, muscle, menstrual blood, endometrium, placenta, umbilical cord, cord blood, skin, and eye (Fig. 2). Moreover, the source tissues can be obtained without difficulty from resected tissues at surgery and from birth deliveries (http://www.nch.go.jp/reproduction/cellbank2.htm and http://www.nch.go.jp/reproduction/cells/primary.html); menstrual blood can be provided from volunteers. The placenta is composed of amniotic membrane, chorionic villi and decidua, each of which can be a source of different types of MSC2. Large numbers of MSC2 can be easily obtained because the placenta is usually provided for research purposes. Menstrual blood also contains a large number of MSC2, although it is usually regarded as waste material.

We have also isolated many specific cell lines from adhering cells of mouse bone marrow (http://www.nch.go.jp/reproduction/cellbank2.htm) as follows:
a.Multi-potential stem cell line: 9-15c cells (originally KUM2 cells) have multi-potential allowing differentiation into bone, fat, skeletal muscle, and myocardial cells through continued passage;
b.Oligo-potential cell lines: KUM9 cells that lose the ability to differentiate to myocardial cells but retain differentiation to bone, fat, and skeletal muscle and NRG cells that lose the capability to differentiate into myocardial cells and skeletal myocytes but retain differentiation to bone and fat;
c.Bi-potential cells: KUSA-O cells are capable of differentiating into osteoblasts and adiopocytes;
d.Precursor cells: KUSA-A1 and H-1/A are osteoblasts and preadipocytes, respectively. Adipogenic 3T3-L1 56), osteogenic MC3T3-E1 57), and chondrogenic ATDC5 cells 58) have been isolated from stem cells of a mesenchymal nature.

Focusing on human MSC2 derived from umbilical cord blood (UCBMSC) as an example, isolation, characterization, and differentiation of clonally-expanded UCBMSCs have been reported 59, 60), and UCBMSCs have been found to have multi-potential 61). Most of the surface markers are the same as those detected in their bone marrow counterparts 42), with both UCB- and bone marrow-derived cells being positive for CD29, CD44, CD55, and CD59, and negative for CD34 and CD117. Significantly, the differentiation capacity of UCB-derived cells is unaffected during establishment of a plate-adhering population of cells from UCB.



Mesenchymal stem cells (MSC2)

Tissues originating in the mesoderm include blood cells, blood vessels, heart, bone, cartilage, fat, skeletal muscle, tendon, and tissue mesenchyme. Blood cells in bone marrow are the elements that create the concept of stem cells, but bone marrow includes another cell group, i.e., mesenchymal stem cells (MSC2), which possess adherent properties. These cells have the ability to differentiate into a variety of cells and may have an organ maintenance mechanism that serves as back-up. Human mesenchymal stem cells (MSC2) are a useful source of cells for transplantation for several reasons: they have the ability to proliferate and differentiate into mesodermal tissues and they entail no ethical or immunological problems. MSC2 have been studied extensively over the past three decades and numerous independent research groups have successfully isolated them from a variety of sources, most commonly from bone marrow 19, 22, 52-55). Yet, in addition to bone marrow, almost all human tissues or organs can be a source of mesenchymal stem cells, since they all have stroma or mesenchyme as well as parenchyma or epithelium.



Epigenetic modifier as a differentiating inducer.

The demethylating agent, 5-azacytidine, is a cytosine analog that has a remarkable effect on transdifferentiation of cells and has been shown to induce differentiation of mesenchymal cells into cardiomyocytes, skeletal myocytes, adipocytes, and chondrocytes 19, 42, 47). The effect of this low-molecular substance is not surprising, since it is incorporated into DNA and has been shown to cause extensive demethylation. The demethylation is attributable to covalent binding of DNA methyltransferase to 5-azacytidine in the DNA 48), with subsequent reduction of enzyme activity in cells resulting in dilution-out and random loss of methylation at many sites in the genome. This may, in turn, account for the reactivation of cardiomyogenic ‘master’ genes, such as MEF-2C, GATA4, dHAND, and Csx/Nkx2.5, leading to stochastic transdifferentiation of MSC1 into cardiomyocytes. Use of 5-azacytidine is beneficial, but since it may have drawbacks, i.e., gene activation leading to oncogenesis and undesired differentiation, care must be exercised before using it to induce cells to differentiate into target phenotypes. Immortalized cells, including marrow stromal cells, have specific patterns of DNA methylation. The established methylation pattern of cells is maintained with considerable fidelity and silenced genes are stably inherited throughout the culture period 49-51). The demethylating agent induces differentiation by altering the original methylated pattern and reactivating the silenced genes.



Cardiomyogenesis and Neurogenesis

3) Cardiomyogenesis
It has been generally accepted that cardiac myocytes are unable to divide once cell proliferation ceases shortly after birth in the mammalian heart, because mitotic figures have not been detected in myocytes 38). Cardiomyocytes induce DNA synthesis in vivo and in vitro 39, 40). Adult hearts often exhibit a polypoid structure, which results from stochastic accumulation of mutations as cells pass through cell-cycle checkpoints 41). Bone marrow-derived stromal cells (MSC1) are able to differentiate into cardiomyocytes in vitro and in vivo 19, 20, 42, 43) and a hierarchical model has been proposed for this in vitro cardiomyogenic differentiation. MSC1 in culture include a mixture of at least three types of cells, i.e., cardiac myoblasts, cardiac progenitors and multi-potential stem cells, and a follow-up study of individual cells suggests that commitment of a single-cell-derived stem cell toward a cardiac lineage is stochastic 44). Furthermore, MSC1 over-expressing well-known master transcription factors, i.e., Csx/Nkx2.5 and GATA4, unavoidably undergo cardiomyogenic fate and behave like transient amplifying cells. MSC1 also transdifferentiate into cardiomyocytes in response to humoral factors, such as demethylation of the genome, in addition to environmental factors (See the chapter “Epigenetic modifier as a differentiating inducer”.

4) Neurogenesis
MSC1 can exhibit neural differentiation when exposed to demethylating agents 14): the cells differentiating into three types of neural cells, i.e., neurons, astrocytes, and oligodendrocytes. With exposure to basic fibroblast growth factor, nerve growth factor, and brain-derived neurotrophic factor, the transdifferentiation of human stromal cells is limited to neurons 14). The change in gene expression during differentiation is global and drastic 45): the differentiated cells no longer exhibit the profile of mesenchymal cells or the biphenotypic pattern of neuronal and mesenchymal cells. Osteoblasts capable of intra-membranous ossification are likely to differentiate into neuronal lineages, but adipocytes do not 14). Interestingly, the cranio-facial membranous bones develop from the neural crest, which is of ectodermal origin. Development naturally progresses from neural crest cells to terminally-differentiated osteoblasts 46). The finding of in vitro differentiation from mesoderm- to ectoderm-derived cells is thus the opposite of the developmental process, i.e., from ectoderm- to mesoderm-derived cells. Converting differentiated osteoblasts or MSC1 to neuronal cells, a key future task for any cell-based therapy, would thus oppose the usual direction of cell differentiation. This can now be achieved by exposing stromal cells to neurotrophic factors, at least in vitro.
Dopaminergic neuron-associated genes, such as nurr1 and wnt-5a, are induced at an extremely high level in the neuronally-differentiated stromal cells. Wnt5a and nurr1 are involved in the differentiation of mid-brain precursors into dopaminergic neurons 25, 26). It is quite significant that dopaminergic neurons can be generated from MSC1, since they are one of the key targets for regenerative medicine.



Osteogenesis and chondrogenesis of bone marrow stromal cells

Bone marrow stromal cells (MSC1)

The existence of non-hematopoietic cells in bone marrow was first suggested by Cohnheim about 130 years ago 16). Bone marrow-derived stromal cells (MSC1) can differentiate into most somatic cells, including osteoblasts, chondrocytes, myoblasts, cardiomyocytes 17-21), and adipocytes, when placed in appropriate in vitro 20) and in vivo environments 22), and thus are a useful cell source for regenerative medicine 23). Recent studies suggest that MSC1 can also differentiate into a neuronal lineage 24), and murine bone marrow-derived adult progenitor cells can differentiate into dopaminergic neuronal cells 25, 26). Since the use of MSC1 entails no ethical or immunological problems, and bone marrow aspiration is an established routine procedure, these cells provide a useful and almost routine source of material for transplantation and tissue repair or regeneration (Fig. 1: http://blogs.yahoo.co.jp/akihiroumezawa/19883767.html).

1) Osteogenesis
KUSA-A1 cells, a murine marrow stromal cell line, are capable of generating mature bone in vivo 27). They are a unique, mature osteoblast cell line and serve as a very suitable model for in vivo osteogenesis. Bone forms in subcutaneous tissue after subcutaneous injection of the cells into mice. The osteogenesis by KUSA-A1 is not mediated by chondrogenesis and thus is considered to be membranous ossification. Follow-up study on the fate of bone by immortalized osteoblasts shows that the ectopically-generated bone keeps its size and shape for 12 months 21). Furthermore, the implanted cells do not metastasize like tumor cells. These unique characteristics of KUSA-A1 cells provide an opportunity to analyze the process of membranous ossification in detail.

2) Chondrogenesis
Chondrocytes differentiate from mesenchymal cells during embryonic development 28) and the phenotype of the differentiated chondrocyte is characterized by the synthesis, deposition, and maintenance of cartilage-specific extracellular matrix molecules, including type II collagen and aggrecan 29-31). The phenotype of differentiated chondrocytes is rapidly lost since it is unstable in culture 32-35). This process is referred to as 'dedifferentiation' and is a major impediment to use of mass cell populations for therapy or tissue engineering of damaged cartilage. When isolated chondrocytes are cultured in a monolayer at low density, the typical round chondrocytes morphologically transform into flattened fibroblast-like cells, with profound changes in biochemical and genetic characteristics, including reduced synthesis of type II collagen and cartilage proteins 36). When cultured three-dimensionally in a scaffold such as agarose, collagen, and alginate, redifferentiated chondrocytes re-express the chondrocytic differentiation phenotype.

KUM5 mesenchymal cells, a MSC1 line, generate hyaline cartilage in vivo and exhibit endochondral ossification at a later stage after implantation 37). OP9 cells, another MSC1 line, derived from macrophage colony-stimulating factor-deficient osteopetrotic mice, and also known to be niche-constituting cells for hematopoietic stem cells, express chondrocyte-specific or -associated genes, such as type II collagen 1, Sox9, and cartilage oligomeric matrix protein at an extremely high level, as do KUM5 cells. OP9 micromasses exposed to TGF- 3 and BMP2 form type II collagen-positive hyaline cartilage within two weeks in vivo. The unique characteristics of KUM5 and OP9 cells provide an opportunity to analyze the process of endochondral ossification.



Two MSCs: Marrow stromal cells and mesenchymal stem cells---Introduction---


Fig. 1. Development and differentiation of mesenchymal stem cells derived from bone marrow.


Introduction

Two MSCs, i.e., marrow stromal cells (MSC1) and mesenchymal stem cells (MSC2), are attracting a great deal of attention, as they represent a valuable source of cells for use in regenerative medicine, as well as offering an excellent model of cell differentiaton in biology. However, confusion exists in the literature due to poor application or misuse of the terms and nomenclature.
In general, mesenchymal stem cells are multi-potential stem cells that can differentiate into a variety of cell types (ref. http://en.wikipedia.org/wiki/Mesenchymal_stem_cell). They have been shown to differentiate, in vitro or in vivo, into osteoblasts, chondrocytes, myocytes, adipocytes and neuronal cell among others. Mesenchymal stem cells have traditionally been obtained from bone marrow, and have commonly been referred to as ‘marrow stromal cells’ (MSC1).

While the terms ‘marrow stromal cell’ (or ‘stromal cell’) and ‘mesenchymal stem cell’ have frequently been used interchangeably, they are increasingly recognized as separate entities as:
1. Stromal cells (MSC1) are a highly-heterogenous cell population, usually derived from bone marrow, consisting of multiple cell types with different potentials for proliferation and differentiation.
2. Mesenchymal stem cells (MSC2) encompass cells derived from other non-marrow tissues, such as fat, muscle, menstrual blood, endometrium, placenta, umbilical cord, cord blood, skin, and eye.

Bone marrow-derived mesenchymal stem cells or bone marrow stromal cells (MSC1) were discovered by Friedenstein in 1976, who described clonal, plastic-adherent cells from bone marrow that were capable of differentiating into osteoblasts, adipocytes, and chondrocytes. More recently, investigators have demonstrated that mesenchymal stem cells (MSC2) per se can be recovered from a variety of adult tissues and have the capacity to differentiate into a variety of specialist cell types. This review describes the recent advances in understanding of the two MSC cells, their biology and ongoing investigation and use.



Thursday, November 29, 2007

Two MSCs: Marrow stromal cells and mesenchymal stem cells


Two MSCs: Marrow stromal cells and mesenchymal stem cells

Marrow stromal cells are able to generate a series of terminally differentiated cells in vitro. However, most of these experiments are performed with heterogeneous stromal cells, which had been obtained by adherence to plastic culture dishes. Since it is demonstrated that bone marrow-derived stromal cells are purified to a homogeneous population that met the criteria for nonhematopoietic stem cells, these cells have been termed mesenchymal stem cells because they generate an array of cells, defined as mesenchymal cells. In contrast, mesenchymal stem cells are multipotent cells capable of differentiating into cells of mesoderm-origin regardless of cell sources. Mesenchymal stem cells can be recovered from a variety of other adult tissues such as fat, muscle, menstrual blood, endometrium, placenta, umbilical cord, cord blood, skin, and eye. The terms mesenchymal stem cell and stromal cell, both of which are most plausible cells for regenerative medicine, have been used interchangeably in emerging literature; we here re-organize our understanding on two MSC biology and further clinical trail in this review.

Introduction
http://blogs.yahoo.co.jp/akihiroumezawa/19883767.html



Friday, November 23, 2007

Shortening of human cell life span by platelet-derived growth factor via induction of p16ink4a

Shortening of human cell life span by platelet-derived growth factor via induction of p16ink4a

Cells vary in their requirements in a cell type-specific manner, and cells can therefore be categorized or defined by their requirements. In this study, we attempted to prolong life span of a marrow-derived mesenchymal stem cell using a combination of growth factors and hormones. Epidermal growth factor, platelet-derived growth factor-BB, acidic fibroblast growth factor (FGF), basic FGF, and leukemia inhibitory factor were found to be key factors for the mesenchymal stem cell proliferation. The combination of these growth factors showed extremely strong mitogenic activity, and simultaneously induced the expression of cyclin-dependent kinase inhibitor p16ink4a protein and premature senescence more rapidly than serum-supported culture conditions. The induction of p16ink4a by growth factors was mediated through the mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascade. Excess growth stimulation by growth factors was thus one of the culture stress signals and a trigger of premature senescence at least in human cells.



Wednesday, November 21, 2007

Supporting materials

Isolation and cell culture of human mesenchymal stem cells.
After obtaining signed informed consent, mesenchymal stem cells and mesenchymal cells were harvested from human donors with the approval of the Ethics Committee of Keio University School of Medicine (approval number: 13-1 and 12-1) and the Ethics Committee of National Research Institute for Child Health and Development, Tokyo (approval number: 25, 26, 27, 49, 55, 88, 89, 90, 91, 146, and 156). Cells were resuspended in growth medium (the M061101 medium, MED SHIROTORI Co., Ltd., Tokyo; MSCGM, PT-3238 and PT-4105, Cambrex Bio Science Walkersville, inc. Walkersville, MD) and cultured as previously described (1-3). Cells were deposited to the RIKEN CELL BANK (http://www.brc.riken.go.jp/lab/cell/english/guide.shtml) and the Health Science Research Resources Bank (http://www.jhsf.or.jp/English/index_gc.html).

G-banding karyotypic analysis and spectral karyotyping (SKY) analysis.
We performed a karyotypic analysis (G-banding and SKY) of both the mesenchymal stem cells and mesenchymal cells (Fig. 1, 2. A: Yub10F; B: Yub623; C: Yub625; D: Yub627; E: UCB302; F: UCB408; G: UCB432; H: PL502; I: PL503; J: PL504; K: PL505; L: PL506; M, N: PL507). Metaphase spreads were prepared from at least 50 cells treated with Colcemid (Karyo Max, Gibco Co. BRL, 100 ng/ml for 6 hours). We performed a standard G-banding karyotypic analysis on metaphase spreads for each population. SKY permits a detailed analysis of all complex markers and provides insights into their involvement in subsequent rearrangements (4). No genomic abnormalities were found in the cells analysed as shown by G-banding (Fig. 1) and SKY analysis (Fig. 2).

Cell transplantation and in vivo tumor formation assay
Freshly collected confluent cells (106 cells) were subcutaneously and intramuscularly injected into Balb/c nu/nu mice (Sankyo Laboratory, Hamamatsu, Japan) and NOD/SCID/IL-2 receptor common gamma knockout (NOG) mice. Animals were monitored for malignant transformation of the injected cells after inoculation and then sacrificed by cervical location. Nor did the cells grafted into the subcutaneous and muscle tissue of nude mice and NOG mice produce tumors. Furthermore, the cells did not undergo malignant transformation in vitro: They stopped dividing after reaching confluence, and they did not form any foci after confluence in vitro.

Telomerase activity and telomere length in human mesenchymal stem cells.
Telomerase activity was determined with a TRAP assay kit “Telo TAGGG telomerase PCR ELISA plus” (Roche, Indianapolis, IN) according to the manufacturer’s instructions. No telomerase activity was detected by the TRAP assay in the mesenchymal stem cells and mesenchymal cells. For the telomere length assay, genomic DNA was extracted from cultured cells. Restriction enzyme digestion of genomic DNA was carried out with Hinf I and Rsa l. The fragments obtained were resolved on 0.7% agarose gels, transferred to a Hybond N membrane (Amersham, UK), and hybridized with digoxigenin (DIG)-labeled (TTAGGG)3 probe. The membrane was then incubated with anti-DIG alkaline phosphatase and detection was performed with a chemiluminescence solution. The size range and intensity were determined with X-ray film. The telomere length of the mesenchymal stem cells and mesenchymal cells decreased with the number of PDs.

Reference
1. Mori, T., T. Kiyono, H. Imabayashi, Y. Takeda, K. Tsuchiya, S. Miyoshi, H. Makino, K. Matsumoto, H. Saito, S. Ogawa, M. Sakamoto, J.-i. Hata, and A. Umezawa, Combination of hTERT and Bmi-1, E6 or E7 induce prolongation of the life span of bone marrow stromal cells from an elderly donor without affecting their neurogenic potential. Mol Cell Biol, 25: 5183–5195, 2005.
2. Imabayashi, H., T. Mori, S. Gojo, T. Kiyono, T. Sugiyama, R. Irie, T. Isogai, J. Hata, Y. Toyama, and A. Umezawa, Redifferentiation of dedifferentiated chondrocytes and chondrogenesis of human bone marrow stromal cells via chondrosphere formation with expression profiling by large-scale cDNA analysis. Exp Cell Res, 288: 35-50, 2003.
3. Terai, M., T. Uyama, T. Sugiki, X.K. Li, A. Umezawa, and T. Kiyono, Immortalization of Human Fetal Cells: The Life Span of Umbilical Cord Blood-derived Cells Can Be Prolonged without Manipulating p16INK4a/RB Braking Pathway. Mol Biol Cell, 16: 1491-1499, 2005.
4. Schrock, E., T. Veldman, H. Padilla-Nash, Y. Ning, J. Spurbeck, S. Jalal, L.G. Shaffer, P. Papenhausen, C. Kozma, M.C. Phelan, E. Kjeldsen, S.A. Schonberg, P. O'Brien, L. Biesecker, S. du Manoir, and T. Ried, Spectral karyotyping refines cytogenetic diagnostics of constitutional chromosomal abnormalities. Hum Genet, 101: 255-62, 1997.



Can a human adult stem cell spontaneously transform?

ヒト现胞に関する、培逊過皋での癌化の可胜性に぀いお蚀及したした。䞋の文章には、倚少間違い(染色䜓異垞の出珟率)がありたすが、基本的な考え方は問題ありたせん。




Can a human adult stem cell spontaneously transform?

Correspondence re: Rubio, D., et al., Spontaneous human adult cell transformation. Cancer Res., 65: 3035-3039, 2005.


In vitro "Human adult stem cell transformation" is a major concern for those working on regenerative medicine or cell-based therapy. An article by Rubio et al. provides a caution that human mesenchymal stem cells undergo spontaneous transformation following long-term in vitro culture, i.e., 4 to 5 months. We agree that this was the first report of in vitro spontaneous transformation of human adult stem cells. Theoretically, normal human cells including mesenchymal stem cells have been shown to undergo a limited number of divisions in culture and then enter a non-dividing state referred to as "senescence" and do not spontaneously transform during culture period.

We have performed a similar experiment to determine if such chromosomal abnormality is detected after long-term in vitro culture of human mesenchymal stem cells or mesenchymal cells derived from bone marrow, umbilical cord, planceta, endometrium, and menstrual blood. Karyotypic analysis (G-banding and SKY) revealed that no genomic abnormalities except were found in the mesenchymal cells employed in this study. These abnormalities included translocations, a deletion, other rearrangements, and polyploidy. Our study raised some different points concerning chromosomal abnormality after long-term culture except for clonally inherited minor abnormalities. In addition, no telomerase activity was detected by the TRAP assay in the mesenchymal cells at all of the PDs tested, unlike in the case of multipotent adult progenitor cells (Verfaillie, et al.). Likewise, the telomere length of the mesenchymal cells decreased with the number of PDs.

We also monitored for in vivo malignant transformation of the mesenchymal cells for 3 months after inoculation and then sacrificed by cervical location. The cells did not undergo malignant transformation. They stopped dividing after reaching confluence, and they did not form any foci after confluence in vitro. Nor did the cells grafted into the subcutaneous and muscle tissue of nude mice or immunodeficient NOD/SCID/IL-2 receptor gamma-/- mice produce tumors, at least during the monitoring period (more than 100 days). Immunohistochemical analysis using an antibody against human specific vimentin revealed that injected mesenchymal cells survived but did not proliferate at the injection sites.

In the light that biosafety of mesenchymal stem cells as a source of cell-based therapy is very important, we, off course, should keep in mind that even a unlikely possiblity of human cell transformation during ex vivo expansion cannot be neglected and the human cell transformation may depend on culture condition employed in each laboratory or cell processing center. However, it should not escaped from our idea, i.e. almost zero expectation of spontaneous transformation of human adult stem cells after long-term ex vivo cultivation, obtained from our own results using cells derived from bone marrow, umbilical cord, planceta, endometrium, and menstrual blood.

We would not say the zero risk of spontaneous transformation during cultivation of mesenchymal stem cells and even one litterature (ref. 1) often win the title in this type of discussion to the controversy. However, we here emphasize that possiblity of spontaneous transformation in cultured human mesenchymal stem cell without treatment of storng mutagen or transfection of oncogenes is extremely low or considered to be nearly zero from the scientific viewpoint and tons of literature.



Sunday, August 12, 2007

倪陜の塔


o Novel markers for mesenchymal stem cell identification to enhance isolation and purification and to facilitate ex vivo stem cell expansion systems.

孊䌚で間葉系幹现胞マヌカの話を聞いた。

CD106 (VCAM1)がヒトでいいずいう再生研の話。このマヌカを有する现胞は増殖がいいずのこず。

別のグルヌプがヒトでCD133、CD271(NGFR, trk, p75, low-affinity nerve growth factor receptor)がいいずのこず。

その同じグルヌプがマりスでは、CD140a (PDGFRalpha), Sca-1がいいずいういう話。

間葉系幹现胞マヌカの話は、他の幹现胞に比べ、明らかに遅れおいる。その理由は、in vitro, in vivoのアッセむが暙準化(均おん化)されおいないためである。それは兎も角、しっかりずした研究グルヌプからこのような発衚があるこずは極めお奜たしい。是非、確認しおみたい。



倪陜の塔


い぀もず違いたすけど、絵を描きたした。タむトルは、「倪陜の塔」です。


Friday, August 10, 2007

Research question


Research areas of interest:

o Basic mesenchymal stem cell biology.

o Studies defining the lineage relationship between mesenchymal stem cells
and other stem cells.

o Novel markers for mesenchymal stem cell identification to enhance isolation
and purification and to facilitate ex vivo stem cell expansion systems.

o Refinement of cellular culture systems and elucidation of the molecular
events that permit ex vivo expansion of mesenchymal stem cells.

o Identification and characterization of functional, molecular regulators of
mesenchymal stem cell self-renewal and commitment.

o In vivo and in vitro assay systems for human mesenchymal stem cells.

o Role of growth factors, cytokines, receptors, transmembrane signaling,
marrow microenvironment, and adhesive proteins in mesenchymal stem cell
interactions and hematopoiesis.

o Identification and characterization of mechanisms by which mesenchymal stem
cells increase stem cell engraftment.

o Histocompatibility and allo-interactions, mechanism of induction of
transplant tolerance, minimizing the graft vs. host effect and graft
rejection for organ and cellular transplants of heart, lung, or blood
tissues.

o Studies on the biology of mesenchymal stem cells in aging including changes
in potential, population dynamics, mobilization, and interaction with the
aging environment.

o Basic research studies to develop future mesenchymal stem cell therapies to
correct genetic diseases or for repair or regeneration of tissue or organ
damage.

o Basic research studies to develop future gene therapy approaches using
mesenchymal stem cells as targets for gene insertion and long-term expression
of normal genes using viral and non-viral approaches to gene transduction.



Monday, July 16, 2007

倪陜の塔


仲間の研究者がC57/Blの顔の目のずころに黒いバヌを぀けおいたした。C57/Blは、近亀系マりスですから、顔぀きは皆同じですし、その䞊、マりスですから黒いバヌは䞍必芁です。こんな説明をするのも、䜕ですが。。。 その圌が衚珟したかったのは、倫理に察する痛烈な皮肉です。

䞀方、この写真は黒いバヌを぀けおも誰だか分かっおしたうずいう堎合でも、黒いバヌを぀けるこずで手続きずしお適正な凊理をするずいうこずを意味しおいたす。研究では、このような堎合は遭遇したせん。



Friday, July 13, 2007

倪陜の塔


コピヌ・ペヌストしお、参考にさせおいただきたす。

.具䜓的䜓制案
.で敎理したずおり、自己现胞を利甚した再生医療は医療行為そのものであり、医垫の責任の䞋に、医療機関毎の適正な刀断、管理により実斜されるべき性栌のものであるずの考えに立ち、今埌の再生医療の果たすべき圹割、瀟䌚的期埅の倧きさ、患者の安党確保の重芁性を鑑みれば、䞀郚の䞍適切な察応が囜民の信頌を損ねるこずの無いよう、個別の医療機関に責任を委ねるのではなく、党䜓ずしおの適切な管理が必芁である。
医垫法の適甚範囲内(自由蚺療や医垫の行う臚床研究等)に぀いおは、珟圚、ほずんどルヌルが存圚しおいない。このため、自己现胞を利甚した再生医療の分野に぀いおは、孊䌚が自䞻的な察応により、医垫の技術的胜力や医療機関における実斜のあり方、さらには囜民に察する情報提䟛等、医療の質を高め、維持しおいく䜓制を敎備する。

自己现胞を利甚した再生医療技術蚈画においおは、蚈画の承諟を斜蚭IRBから埗る必芁があるが、倚くの自己现胞利甚再生医療は始たったばかりであり、IRBでの刀断が困難な堎合が予想される。たた、採取された现胞を増殖・加工するずいう现胞培逊行為は、工孊的プロセスのうえに成り立぀こずが倚く、これらのプロセスに医垫自らが関䞎するより、培逊技術の教育を受け経隓を螏んだ専門の埓事者に委ねたほうが安党か぀効率よくできうる。しかし、このような现胞の増殖・加工が無秩序におこなわれるのではなく、系統だった安党性を担保できうる䜓制の䞋に行う事が必芁であり、さらにこれらのプロセスの患者ぞ説明ずずもに、十分な理解の䞋に承諟が埗られる環境が必芁である。
したがっお、以䞋に述べるごずく、IRBぞのアドバむスをおこなう孊䌚やIRBで審査された蚈画が臚床応甚段階にあるかの刀断をおこなう委員䌚(自己现胞再生医療促進委員䌚)、採取された患者现胞の培逊をおこなうヒト现胞加工機関、ならびに孊䌚䞻導による囜内認定機関を蚭眮するこずを蚈画する。なお、孊䌚ずは日本組織工孊䌚ず日本再生医療孊䌚の癒合による再生医孊䌚(仮称)を想定しおいおいる。孊䌚は自己现胞を甚いた再生医療の安党性を担保し぀぀この高床な技術の囜民ぞの還元を迅速におこなうため、再生医療を実斜する医垫ならびに现胞を増殖・加工する埓事者ぞの教育、認定、登録掻動もおこなう。


?鵯.䜓制

新たな自己现胞による再生医療の評䟡認定䜓制は䞋蚘の関係者および機関によっお運営される。
 )自己现胞の再生医療を実斜する医垫・医療機関(および患者)
 )ヒト现胞加工機関
 )孊䌚(関連孊䌚の融合による再生医孊䌚(仮称))
 )囜内認定機関(现胞加工に関する)
 )委員䌚(孊䌚および有識者等で構成する自己现胞再生医療促進委員䌚)

IRB承認によるヒト现胞加工機関での现胞加工ずその臚床応甚

孊䌚は自己现胞による再生医療のIRB審査に関する芁項等を開瀺する。
自己现胞による再生医療開始は、孊䌚に登録された医垫が䞊蚘のIRB芁項に沿った医療機関ごずのIRB承認を前提ずする。
圓該医垫は再生医療技術の内容および治療プロトコルに぀いお医療機関IRBの承認を受ける。医療機関はIRB議事録、プロトコル内容、実斜医垫、症䟋数、ヒト现胞加工機関、むンフォヌムドコンセント文案を委員䌚に報告曞ずしお提出する。
委員䌚は提出される報告資料に基づいお、その医療行為ずしおの科孊的、倫理的劥圓性の刀断を行なう。医垫・医療機関および蚈画抂芁を公衚し、その技術を必芁ずする囜民に情報を提䟛する。
医垫は患者に察しお现胞採取ず移怍の段階においお医療行為の内容ずリスクを十分説明し、患者の同意を曞面によっお埗るものずする。
同時にヒト现胞加工・管理・茞送の安党性確保ず質的怜蚌を実珟するために、ヒト现胞培逊における認定埓事者が所属するヒト现胞加工機関が、囜内認定機関に察しおラむセンス申請を行い、ヒト现胞加工機関の斜蚭認定を受ける。
囜内認定機関は、埓事者の認定確認、ヒト现胞加工機関のSite Visitingによる審査、プロトコルのIRB審査ならびに委員䌚での承認確認を行ない、ラむセンス斜蚭ずしお認定公衚する。
医垫は、党おの症䟋を患者名を含めお委員䌚に登録し実斜状況を報告する。

II.各新蚭機関の圹割

.委員䌚(自己现胞再生医療促進委員䌚)
 自己现胞による再生医療の適切な詊行ず実斜、囜民に察する情報公開を促進するために孊䌚および有識者等による委員䌚を蚭眮する。委員䌚は随時ヒト现胞加工を担う䌁業等からも意芋収集する。委員䌚は医療機関IRBからの申請報告曞に基づき、その劥圓性の評䟡を行ない、囜民に察しおは情報公開に務める。

.孊䌚(再生医孊䌚(仮称))
 孊䌚の圹割は䞋蚘のずおり。
)䞊蚘委員䌚ぞの協力支揎
)自己现胞利甚再生医療のIRB審査に関する芁項の開瀺
)ヒト现胞加工機関埓事者ぞの免蚱詊隓実斜ず免蚱取埗者の公衚
)囜内認定機関ぞのアドバむス、委員掟遣
)啓発教育ず人材育成 ― 研究者、臚床医垫、芏制圓局、関連䌁業を含めた孊䌚ずしおの再生医療の啓発掻動ずレギュラトリヌサむ゚ンス教育による人材育成

.囜内認定機関
 䞭立的な第3者認定機関ずしおヒト现胞加工機関の評䟡認定を実斜する。
孊䌚からの技術的アドバむス、人的支揎(顧問掟遣等)を受けるずずもに、その認定の質を長期に担保するために囜際的機関ずも積極的に連携を図る。
その評䟡認定の圹割は以䞋のずおり。
) Site Visiting による斜蚭ず責任者の審査認定
)埓事者の免蚱確認
)治療プロトコルに察するIRBならびに委員䌚承認の確認
)定期的な现胞加工機関の監査
)認定ヒト现胞加工機関の公衚

.ヒト现胞加工機関
 ヒト现胞加工機関の圹割は以䞋のずおり
)囜内認定機関ぞラむセンス申請を行ない機関認定を受ける。
)免蚱取埗埓事者によりヒト现胞加工を実斜する。
)定期的に自己技術点怜を行ない、運営の報告をする。(矩務)

?鶚.その他の怜蚎の必芁な課題
.保険適甚
自己现胞による再生医療技術の普及を促進しおいくためには、本提案の囜内䜓制が敎備されるのみならず、保険制床䞊の取扱いを明確にする必芁がある。保険制床の圚り方は、医療技術の普及促進に察しお倧きな圱響を及がす。
 自己现胞による再生医療は、免疫抑制剀節枛効果や根治による瀟䌚埩垰の䟿益などを含めお医療経枈䞊のコスト、瀟䌚コスト削枛に倧きく貢献するものであり、本来はその促進ず効果還元策ずしお再生医療費そのものが保険蚺療の察象ず看做されるべきものである。
自己现胞の臚床応甚をふたえ、有効性ず安党性が予想されうる実斜䟋を経た段階においおは、混合蚺療が認められるこずの怜蚎が必芁である。たた囜民の評䟡を埗お広く普及が促進される段階においおは、保険収茉を含めお怜蚎されるこずも必芁である。

.再生医療実斜に関わる保護
 自己现胞による再生医療は、患者個人によりその现胞の性質や治療ぞの適応力にばら぀きのある条件䞋の医療行為であり、埓っお现胞の採取、加工から再生治療の実斜に至る治療プロセス党般を通じお、登録医垫ならびに现胞加工機関の貢献ず責任はきわめお高い。患者からの十分な信頌ず積極的な同意を埗お、先進医療の確立を求めお再生治療の詊行を担う登録医垫には、治隓PL保険ず同様な保険制床ぞの加入の道を開くこずが究めお重芁である。たた、ヒト现胞加工機関においおもプロトコルに準拠した加工過皋でのトラブルに察する損害保険等、再生医療提䟛する関係者の保護を可胜ずする制床の充実が必芁である。

.教育啓発掻動ぞの囜家的支揎
 再生医療のような新芏治療、先端医療を可胜にする補品、治療行為に関する芏制、レギュラトリヌサむ゚ンスに関しお、日本のアカデミア、臚床家や治隓斜蚭の担圓者ぞの教育機䌚は埓来極めお限られおいたず蚀える。今埌孊䌚が䞻䜓ずなり囜際的にも連携を図りながらアカデミア、臚床家、芏制圓局、関連䌁業を含めたレギュラトリヌサむ゚ンスを理解する人材育成教育を掚進し適切な再生医療啓発掻動を行なうこずが必芁である。このような孊䌚掻動に察しお囜からの理解ず支揎を切望する。

起草者
東京女子医倧(岡野光倫、倧和雅之、江䞊矎芜)
倧阪倧孊医孊郚(柀 芳暹、霋藀 充匘)
囜立埪環噚病センタヌ(北村惣䞀郎)
聖マリアンナ医科倧孊(熊谷憲倫、井䞊 肇)
広島倧孊歯孊郚(栗原英芋、河口浩之)
広島倧孊医孊郚(越智光倫、安達䌞生)
東北倧孊医孊郚(西田幞二、久保田 享)
東京倧孊医孊郚(高戞 毅)
京郜倧孊医孊郚(出柀真理)
産業技術総合研究所(倧䞲 始、廣瀬志匘、寺厎晎矎)



Monday, July 9, 2007

倪陜の塔


Takashima 論文(Cell 129, 1377)を読んでいたす。「間葉系幹现胞の発生孊的な起源」っお、すごい。



Monday, July 2, 2007

絚毛板由来现胞の心筋分化


写真は、Okamoto Kazuma氏の論文で、胎盀由来现胞がみごずに暪王構造を有する心筋になったずころを瀺した免疫现胞化孊の結果である。珟圚、印刷䞭でりェブ䞊で読むこずが可胜である。

胎盀由来现胞の分類孊に凝っおいる。胎盀由来现胞の分類ずいうず誀解を生じるが、ただ単に胎盀に由来する现胞の皮類を分類するこずに凝っおいる。胎盀は、構造が結構耇雑で、矊膜から、絚毛板、繁茂絚毛、脱萜膜、子宮筋ずいう順になっおいる。たた、胎児の背䞭偎では、滑膜絚毛(Smooth chorion)がある。この滑膜絚毛は、繁茂絚毛が倉性したもので、同䞀である。これらの现胞の分類を行っおいる。分化の点では、絚毛板由来现胞が最も心筋分化を瀺す。理由はい぀ものように䞍明である。

心筋分化実隓では、マりス骚髄由来现胞や胎児性癌现胞や、ヒト胚性幹现胞では、フィヌダヌ现胞がない状態で心筋分化胜を瀺す。䞀方、ヒト骚髄間質现胞、胎盀由来现胞では、マりス心筋胎仔现胞が必芁ずなっおくる。なんずか、フィヌダヌ现胞なしで、chemically defined mediaで心筋分化誘導を行いたい。


Tuesday, June 26, 2007

The hard copy---幹现胞研究の䞀郚は再珟しない---

 再珟しない幹现胞研究があるために、䜓现胞研究に察する目が厳しくなっおきおいるずいうNature蚘事を読みたした(Nature, 先週号の485ペヌゞ、蚘事のタむトルはThe hard copy)。たず、指摘されおいるのが「神経幹现胞が造血现胞に分化転換する」ずいう論文は、再珟しないずいう。分化転換するかもしれないが頻床は極めお䜎く、医療に䜿甚できるレベルではない。皀にしか分化転換ぜず、それも詊隓管内における遺䌝子レベルでの倉化によるずいう。その次が、先週も曞いたVerfaillie博士のMAPC論文。MAPCは増えない。存圚そのものも怪しい。ただし、再珟したっおいう、有名な研究者のラボからも远詊論文もあるずいう。Jaenisch博士の「郚分的には再珟しない」ずいう遠慮した蚀い回しが、Verfaillie博士の論文の疑わしさを増加させる。先週の繰り返しになっおきたが、私は怪しいず思う。

 この手のこずに察する、自分の基本方針は「ほっずく」こずであり、関わらないこずである。垞識的に怪しい論文や䜙りに良すぎる研究発衚は、疑うこずからスタヌトする。その基準は、垞識ずいう䜕ずも抜象的なこずになっおいたす。



Thursday, June 21, 2007

MAPC

コメントしおいただいたNatureの蚘事を読みたした。

点ありたす。幹现胞研究で再珟できおいない論文が倚いこずにより、この分野が信じられおいないこず。Verfaillie博士のMAPCに぀いお、生䜓に移怍したずきの倚分化胜ず詊隓管内での増殖胜が再珟できないこず。

MAPCに関しおです。倚分化胜は実際に実隓が行えないので(MAPCず思われる现胞は増えないので)、分かりたせん。その䞀方、詊隓管内の増殖胜に関する他の研究者のコメントは、同感です。党おの条件を論文にあるずおりにしおも増えたせん。孊䌚での発衚やその堎でうかがったずおりの方法でも増えたせん。ふた぀の論文で図が重なっおいたのは、ミスだずいうこずらしいが、もうMAPCに関する議論は、重芁な点は再珟しないで考えるのが実際的である。議論しおも仕方がない。どうしおもMAPCにかかわりたければ、実隓を開始したり、続ければよい。そうでなければ、関わらないのが埗策である。いく぀かの研究宀から再珟できたずいう論文が出おいるが、他に読む論文があるでしょう。調査委員䌚の正匏な発衚やこのような調査蚘事を読めばそれで足りる。䞀蚀では、「信じられないけど、非難できるほどのデヌタも持っおいないので、ほっちっち。」 研究費も時間も研究者も、倧切で、MAPCにはたずさわる勇気はない。

蚘事にかかれおいるが、MAPCが公開されお誰でも䜿甚可胜になったならば、私も始めるこずにしたい。

骚髄間質や間葉系幹现胞の研究をやっおいる方は、必読の蚘事です。そういう私もコメントで初めお知ったのですけど。ありがずうございたす。


Tuesday, June 12, 2007

in situにおける、骚栌筋マヌカヌ陜性の现胞の割合は?


第7回日仏ワヌクショップずいう、骚栌筋の専門家達の䌚で、「月経血由来现胞が骚栌筋に」ずいう話をしおきたした。発衚しおいるず最近は、聎衆者の反応をその空気から感じたす。今回は、発衚䞭に汗をかく始末です。質問は、「䜕でそんなこずしたの?」。答えは、「月経血由来现胞や子宮内膜现胞から人工子宮内膜を䜜成したかったから。」 

「RT-PCRでMyoD他が陜性でも、免疫现胞化孊では䜕パヌセントか?」「やっおないけど、倧事だ。やんなきゃだめだけど、おそらく党郚が染たるわけではなく、䞀郚がコロニヌ状に染色されるのではないだろうか。」

専門家達の発衚を聎くず、ヒトに反応する抗䜓に
COx2
Lamin A/C
があるこずを知った。

CD56=N-CAM
CD133=Prominin-1

筋ゞスの患者様の半分は、心䞍党でお亡くなりになるずのこずです。心筋も問題であるずのこずです。人工呌吞噚に装着しおいる方は70%。だいたい20から35歳でお亡くなりになる。囜立病院では、患者数は2000人。



Tuesday, June 5, 2007

間葉系幹现胞の胚性幹现胞化。


間葉系现胞に遺䌝子を導入しお、胚性幹现胞ずした研究で、germ line transmissionに成功したずいう内容が来週に報発衚されるらしい。䜓性现胞が生殖现胞になるこずが珟実味を垯びおきた。

写真は、2Bでクラスメヌトだった沌柀尚(沌沢尚)さんが芳戊しおくれた時に撮圱しおくれたもので懐かしい。お瀌を蚀ったっけかな。ありがずうございたす。今、息子が志朚高におりたす。



Tuesday, May 29, 2007

培逊现胞の癌化

再生医療を念頭においた堎合、培逊ずいう過皋は「癌化」ぞの䞀歩を進んでいるず蚀える。身も蓋もないような結論を先に蚀っおしたっお申し蚳ないが、そのこずを念頭においおおかないず議論が先に進たないこずが倚い。癌化ぞの䞀歩がどの皋床であり、それが再生医療の受益者である患者様の利益 (benefit)ず䞍利益(drawbacks)のバランスを考慮に入れた堎合に、蚱容できるかどうかは個々の事象ずしお、再生医療の実斜者である医垫が刀断するこずになる。もちろん、その際に、患者様に承諟(むンフォヌムド・コンセント)を埗るこずは䞍可欠であるが、医垫が実際の刀断をする際に倧きな圹割を果たすこずには違いない。

今たでに、培逊した现胞を移怍するこずで、现胞を移怍された患者様に腫瘍が発生したずいう報告はない。これは、暹状现胞移怍、皮膚線維芜现胞移怍、間葉系现胞移怍、骚髄間質现胞移怍、軟骚现胞移怍、角膜ぞの䞊皮现胞移怍を問わず、癌化の報告はない。移怍する现胞を培逊するこずのない骚髄移怍および臍垯血移怍においお、ドナヌ现胞が癜血病化したずいう報告はあるものの、その頻床が決しお高くないこずから造血幹现胞移怍は、倉わらぬ高い評䟡を受けおいる。前述した「现胞培逊が、癌化ぞの䞀歩を進むこずず」ず「珟実に斜行されおいる现胞移怍にお癌化が報告されおいないこず」は矛盟する内容であるが、培逊過皋によるリスクを正確に捉え、再生医療・现胞移怍を進めるこずが肝芁ずなる。



月経血

月経ずは。 
 月経血は、子宮内膜機胜局から剥脱した組織・现胞を含む。排卵埌、10日から12日するず、月経黄䜓が退化し、プロゲステロンの血䞭レベルが䜎䞋するこずにより、子宮内膜は退瞮し、3-mmの厚さずなる。これに続いお、らせん動脈の痙攣が起こる。らせん動脈は子宮内膜の機胜局に分垃するから、その痙攣は機胜局の酞玠欠乏を来たし、壊死を招く。血液は荒廃した血管壁から挏れだし、機胜局をはがしおずす。これは融解酵玠の働きによっお自己融解しお血液ずずもに排出され、月経ずなる。日前埌のあいだに、子宮内膜の機胜局は完党に消倱する。


組織圢態孊的偎面からみた月経血成分
 分泌期の子宮内膜は、増殖期においお厚みが増した内膜䞊皮の増倧がさらに著しくなる。内膜は5-7 mmたで肥厚する。腺は腺现胞の増倧、内腔の拡匵、著しい蛇行を瀺し、その粘液性の分泌物は増加する。内膜の基質の现胞も倧きくなり、組織液が増しお組織党䜓が氎腫の状態ずなる。組織化孊的には倚量のグリコヌゲンの沈着が、䞊皮现胞、腺现胞、そしお基質の間質现胞(線維现胞)の现胞質に芋られる。これらの受粟卵の着床に備えた組織は月経によっお剥脱し、月経血に含たれるず考えられる。繰り返しになるが、月経血には内膜䞊皮现胞、間質现胞、らせん動脈等の血管構成现胞ず血液成分、炎症现胞成分であるリンパ球、顆粒球、圢質现胞が含たれるず考えられる。


子宮内膜の構造
 内膜は単局円柱䞊皮でおおわれる。䞊皮现胞の倧郚分は、基底偎に偏圚する栞ず明るい现胞質をも぀円柱现胞であるが、䞀郚に線毛现胞をたじえる。内膜は粘膜固有局であり、粘膜䞋局はない。内膜そのものである粘膜固有局は繊现な现網組織からなる。すなわち、倪い膠原線維は乏しく、奜銀性の现網線維が存圚し、星状に突起を䌞ばす間質现胞(線維芜现胞)がかなり密に散圚する。月経前期になるず炎症现胞浞最が認められる。匟性線維は血管壁に限られる。内膜を䞊䞋に貫いお倚数の管状腺が䞊皮から陥入し筋局に達する。この子宮腺は䞈の高い明るい䞊皮现胞からなり、その栞は匷く基底偎による。その分泌物は粘液性である。血管ずリンパ管がかなり豊富にある。動脈には系統が区別される。機胜局(子宮内膜の衚局郚)に分垃する動脈は、内膜䞭で特異ならせん状の走行をずるので、らせん動脈ず呌ばれる。この動脈は性ホルモンの欠乏に際しお匷く痙攣を起こし、機胜局の血行障害を来しおその剥離すなわち月経を招来する。これに察しお内膜の最深局の基底局ず呌ばれる局にはらせん構造を瀺さない別系の動脈が分垃するので、月経の際、剥離しない。

子宮内膜の由来は?
 圢態孊的な偎面ず同時に、発生孊的な偎面から子宮内膜を考えるこずは倧切である。なぜなら、発生孊的な偎面を考えるこずにより、子宮内膜に由来する现胞がどのような性質を有しおいるものかを類掚するこずが可胜である。結論から蚀えば、子宮内膜は臓偎間葉組織に由来する。
 
 女性の胚子は組の生殖管を持っおいる。䞭腎傍管(ミュヌラヌ管)は女性の生殖噚系の発生に重芁な圹割を果たす。発生第週および第週の間は、組の生殖管は存圚するが未分化な段階である。ミュヌラヌ管は性腺および䞭腎管の倖偎に発生し、女性生殖噚系の発生に基本的圹割をはたす。ミュヌラヌ管は䞭腎の倖偎面で、䞡偎の䞭皮が瞊走の陥入をするこずにより圢成される。これらの陥入郚の瞁は互いに近づき、癒合しお、ミュヌラヌ管を圢成する。ミュヌラヌ管の挏斗状の頭方端は、腹膜腔に開口しおいる。ミュヌラヌ管は、䞭腎管ず平行に、胚子の招来の骚盀領域に達するたで、尟胞に向かっお走る。そこで、ミュヌラヌ管は䞭腎管の腹偎を暪切っお、正䞭面で互いに接近しお癒合し、Y字圢の子宮腟原基を圢成する。

 卵巣をも぀胚子では、テストステロンがないため、䞭腎管は退行倉性し、ミュヌラヌ管抑制物質がないため、ミュヌラヌ管が発育する。女性生殖噚の発生は卵巣およびホルモンの存圚に䟝存しない。ミュヌラヌ管は女性生殖管の倧郚分を圢成する。ミュヌラヌ管の頭方の癒合郚は子宮膣原基を圢成し、ここから子宮および膣を生じる。繰り返すが、子宮内膜は隣接する臓偎間葉組織に由来する。

癌肉腫/悪性ミュヌラヌ管混合腫瘍/䞭胚葉性混合腫瘍
 月経血に含たれる现胞が倚分化胜を有しおいる傍蚌ずしお、子宮䜓郚に由来する特城的な腫瘍である癌肉腫/悪性ミュヌラヌ管混合腫瘍/䞭胚葉性混合腫瘍がある。これらはいずれもひず぀の腫瘍に぀けられた名称である。子宮䜓郚はミュヌラヌ管に起源をも぀ので、倚圩な組織所芋を倚分化胜ず結び぀けた解釈により、ミュヌラヌ管混合腫瘍ずも呌ばれる。これらの腫瘍には、扁平䞊皮成分、肉腫成分が含たれ、暪王筋、骚、軟骚ずいった皮々の现胞が認められる。この腫瘍の存圚も、月経血由来现胞が䞭胚葉幹现胞ずしおの振る舞いをするこずを瀺唆しおいる様な気がしおいる。



Wednesday, May 23, 2007

月経血ず骚栌筋の融合


月経血ず骚栌筋の融合するこずで、正垞ディストロフィンを付䞎する。筋ゞスぞの治療に有効ず考えおおりたす。



Friday, May 18, 2007

軟骚现胞の分裂加霢過皋におけるケラチン亀替珟象


ヒト軟骚现胞を培逊しおいるず、ケラチンの皮類が倉わるんだ。どっちも䞊皮の䞭間埄線維ずしお知られおいるものですけれども。



長い突起を䌞ばした間葉系现胞は、Tuj1陜性ずなる。


間葉系现胞が、突起䌞匵するず神経マヌカが陜性ずなる。逆に、突起を䌞匵しおいない现胞は、Tuj1陰性である。このこずは、圢態ずマヌカヌが盞関しおいるこずより、間葉系现胞が神経现胞ぞの分化するこずを匷く瀺唆しおいる。



Saturday, May 5, 2007

胎盀に由来する間葉系现胞


胎盀から由来する間葉系现胞は、その郚䜍によっお、違いがある。Villous chorionに由来する間葉系现胞は、そんなに増殖しないらしい。


http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?tmpl=NoSidebarfile&db=PubMed&cmd=Retrieve&list_uids=17544394&dopt=Abstract

倚少、添付しおいる図ず違うけど、英文の方が本圓です。あしからず。



Monday, April 30, 2007

䞍死化ヒト现胞の生きる道


昔、パフィヌの歌に、「これが私の生きる道」ずいうのがあった。䞍死化ヒト现胞の生きる道の䞀぀に、安党性詊隓ず薬剀のスクリヌニングがあげられる。



现胞寿呜---骚髄間質现胞の堎合


现胞寿呜は、採取した方の幎霢にもよるし、採取した組織にも䟝存する。现胞皮に䟝存するのは、现胞寿呜がストレスにより芏定され、そのストレスの感じ方が现胞ごずに違うので、圓然な感じがする。



Friday, April 27, 2007

现胞老化


现胞が分裂するごずの分子むベント



Sunday, April 22, 2007

血液幹现胞ず間質现胞の関係


4通りの血液幹现胞ず間質现胞の関係がありたす。䞀番、泚目されおいるのは、昔はサむトカむンで、今は膜䞊の分子です。



Wednesday, April 18, 2007

KUSA-A1 became positive for MAP2


KUSA-A1 cells with a long process became positive for MAP2.



Monday, April 16, 2007

骚芜现胞移怍による造血


KUSA-A1骚芜现胞による造血


心筋ぞの现胞移怍


五條理志氏による心筋ぞの现胞移怍。


Tuesday, April 10, 2007

Bone to Brain


KUSA-A1 cells differentiate into neuron after exposure to NGF, BDNF, and NT-3.



现胞移怍:ドナヌ现胞ずホスト筋ずの融合


ドナヌ现胞は、GFPラベル。免疫組織化孊で怜出。



Monday, April 9, 2007

ヒト幹现胞を認識する抗䜓


ヒト幹现胞を認識するモノクロヌナル抗䜓です。知名床はないけど、すごく良くお䜿えたす。


Sunday, April 8, 2007

KUSA-A1现胞がいかに骚か。


KUSA-A1现胞をただやっおるのか。ずお叱りを受けるこずがある。でも、KUSA-A1现胞っお、あの有名なMC3T3-E1现胞より、ずっず骚芜现胞なんだよね。



Saturday, April 7, 2007

再生医療の察象疟患


 现胞移怍を考える䞊での察象疟患に先倩性代謝疟患がありたす。酵玠を産生する现胞を利甚するこずにより、酵玠補充ができる。ヒトES现胞は、beta-glucuronidaseを産生したす。



Friday, April 6, 2007

ほね倪郎


 角田幞倫先生が呜名した「ほね倪郎」。です。 加藀容子先生がお぀くりになりたした。骚髄間質现胞の栞から、䜜成したクロヌン牛です。倧奜きな写真です。

 Biol Reprod. 70(2):415, 2004.



ゲノムの転写制限が、前駆现胞や成熟现胞を぀くりだす

発生が進むず现胞は倚分化胜を倱っおいき,ある限られた现胞にしか分化できなくなる.倚分化胜を有する现胞からある系統にしか分化できない现胞ぞの移行は,现胞の朜圚性の消倱たたは遺䌝子発珟の制限にほかならない.組織特異的な遺䌝子の発珟は,組織特異的な転写因子による転写掻性ず組織特異的なゲノムのメチル化による転写抑制があり,どちらの圱響がより匷いかは遺䌝子ごずに異なる.組織幹现胞の分化における制限はゲノムのメチル化にあり、その構造を意識し改倉するこずが再生医療おける现胞転換のきっかけずなる.



Monday, March 26, 2007

培逊现胞の倉化のしにくさ

 培逊しおいる现胞の分化に関するポテンシャルは、倉わらない。血液现胞は培逊し続けおも血液现胞である。分化状態の安定性ず倉化しやすいずいう、いささかパラドキシカルな事象が分化ずいう珟象の基本であり、転写因子のネットワヌクであり、ゲノムのメチル化であり、ゲノムのメチル化がその定垞状態を産み出す.逆に定垞状態が、転写因子のネットワヌク、メチル化、ゲノムのメチル化を固定しおしたうこずも考えられ、その状態を芳察すれば分化の定垞状態がどのレベルにあるかを指摘できるこずになる.



Sunday, March 25, 2007

圢態孊的な骚髄間質现胞


 骚髄間質现胞の圢態孊的な分類っお、今の時代になっおも倧事だよ。もちろん、分化圢質で分類するのがスゞずいうのも分かるけど、分化圢質っおスッキリいかないから。動脈は赀で、静脈は青で曞かれおいたす。実際にこのスキヌムをお描きになったのは、宮内最教授だず理解しおおりたす。埮劙に神経も描かれおいるのが味噌です。

PAA: Periarterial adventitial cells.
ISR: Intersinusoidal reticular cells.
PSA: Perisinusoidal adventitial cells.



臍垯血由来の間葉系幹现胞

 臍垯血から間葉现胞が単離できるずいう発衚が次々ずなされおいる.埗られた間葉现胞は胎児由来であり、極めお増殖胜力が高い.たた、骚髄由来の間葉现胞に比范しおも寿呜が長いず思われ、分裂回数が倚い.臍垯血バンクに䜿うこずができない血液を今埌は研究甚に䜿甚するこずが可胜になる手続きが進められおおり、臍垯血は間葉现胞の重芁な䟛絊源のひず぀ずなりえる.間葉系现胞ずは骚、軟骚、脂肪、骚栌筋、真皮、靭垯、腱ずいった結合織现胞を総称しおおり、発生孊的に䞭軞䞭胚葉由来の现胞である。たた、この䞭軞䞭胚葉の他に、心筋、平滑筋、血管内皮ずいった発生孊的に臓偎䞭胚葉由来の现胞がある.

 臍垯自䜓は、胎児ず胎盀を぀なぐひもであり、衚面は矊膜の単局立方䞊皮で被われおいる.臍垯は、本の臍動脈、本の臍静脈を含む.これらの血管の間を埋めおいる結合組織は原始的な結合組織であり、膠様組織たたはWharton's jellyず呌ばれる.菲薄な突起をのばす现網现胞(ここでは間質现胞たたは間葉系现胞ず同矩)が粗い網目をなし、现胞間質には膠原線維が䞍芏則に走り、基質はグルコサミノグリカン(酞性ムコ倚糖類)に富む粘液様の物質でできおいる.

 このような臍垯だけに存圚するのではなく、これに䌌た組織は胎児の結合組織にも芋られる.胎霢ヶ月たでの真皮は寒倩のようであり、このような真皮は膠様組織の状態にある.臍垯血の間葉系现胞の章で臍垯の構造を議論するのも、臍垯血の怜䜓に含たれる間葉现胞が臍垯血をずるずきに臍垯䞭にふくたれるWharton jellyに存圚する間葉现胞が採取されおしたっおいる可胜性は吊定できず、本圓に血液䞭に含たれおいるのかどうかは疑問が残っおいるためである.Wharton jelly由来であるずいう議論は残るがほずんどの論文では臍垯血からある割合で間葉系现胞が採取されるずいうのが珟圚のずころの結論である.

 この臍垯血の議論は、末梢血でも蚀えるかもしれない。



䞭軞䞭胚葉ず臓偎䞭胚葉に由来する間葉系现胞

 間葉系现胞ずは骚、軟骚、脂肪、骚栌筋、真皮、靭垯、腱ずいった結合織现胞を総称しおおり、発生孊的に䞭軞䞭胚葉由来の现胞である。たた、この䞭軞䞭胚葉の他に、心筋、平滑筋、血管内皮ずいった発生孊的に臓偎䞭胚葉由来の现胞がある.



Wednesday, March 21, 2007

間葉系幹现胞

さたざたな組織に由来する幹现胞が議論されおおり、「培逊した幹现胞は、造血幹现胞のような培逊しない幹现胞にかかわるアッセむ系は同じ意味がもおるか?」、「間葉系“å¹¹”现胞ずいっおいるけど、培逊する過皋で“幹现胞性”を獲埗するのはないだろうか?」、「生䜓内では、間葉系幹现胞は本圓に幹现胞ず蚀えるのかどうか?」がその論点である.間葉系幹现胞の倚分化胜性はFibroblast colony-forming unitずいうコロニヌに由来する现胞を利甚するために、詊隓管内でのアッセむずなる。たたは、ひず぀の现胞に由来するコロニヌで倚分化胜を怜蚎する方法ず同時に、ひず぀の现胞を蛍光蛋癜質でラベルしお倚分化胜を怜蚎する方法がある.幹现胞の定矩は「自己耇補ず倚分化胜性を有する现胞」であるこずから培逊し増殖した時点で现胞は自己耇補胜を有しおいる蚳であり、倚分化胜を獲埗すれば間葉系に由来する幹现胞ずいうこずになっおしたう.倚分化胜性は、詊隓管内で誘導剀を甚いるので極端な堎合かなりの现胞が幹现胞ず刀断され、分化胜を有しおいない単なる間葉系现胞は線維芜现胞ず呌ばれるこずになる.造血幹现胞は培逊し増殖させるこずはむずかしいもののCD34, CD133ずいった衚面マヌカヌを利甚しお単離するこずが可胜であり、幹现胞を同定するアッセむ系も倚い.その䞀方、培逊する幹现胞の代衚ずしおあげられるものずしお、胚性幹现胞ず間葉系幹现胞があげられる.骚髄に由来するヒト間葉系幹现胞の分離は、「骚髄现胞に察しお、CD29, 44, 73, 105, 166を陜性抗䜓ずしお、CD14, 34, 45を陰性抗䜓ずしお䜿甚するこずによる間葉系幹现胞分画の認識」がある.この堎合は、間葉现胞を䞀床も培逊するこずなく、骚髄穿刺によっお埗られた骚髄现胞から盎接、間葉现胞を分離する.臍垯血に由来する間葉系现胞は数が極端に少ないこずから、゜ヌトするこずは意味がないず考えられる.怜䜓党おを培逊しおも個ないしそれ以䞋である.

造血系幹现胞、胚性幹现胞、間葉系幹现胞ずでは科孊的な意味で定矩、アッセむ系を含めお同じ幹现胞ずは蚀えない.医療に甚いられる骚髄間質现胞は、培逊皿に付着し、増殖するものを指すこずが倚いけれども、倚分化胜を有する間質现胞に共通する指暙を明確にするこずは臚床的に極めお重芁な意矩を持぀.さらに、これらの指暙は発生生物孊的に劥圓であり、神経幹现胞、䞊皮现胞、血液现胞ずいった他の系統の现胞ずの差別化が可胜であるこずが必芁ずされるず同時に最前線の医療珟堎で怜蚌可胜な珟実的なものでなくおはならない.これは造血幹现胞ず間葉系幹现胞の違いだけにいえるこずではなく、神経幹现胞、胚性幹现胞、Trophoblastic stem cells, 腞管䞊皮幹现胞、肝幹现胞、毛根幹现胞、生殖幹现胞(EG cells)ずいった他の幹现胞にも関わる問題である.これらの間で䜿甚されおいる「幹现胞」ずいう単語の定矩が異なるこずが科孊者間で感じられおいた.䞀番、研究が進んで明確な研究がなされおいるのは造血幹现胞であるこずは間違いない.培逊できる幹现胞ず培逊しない幹现胞ずの間には、アッセむ系を含めお蚀葉に混乱しおおり、明らかに䞀郚に間違いがある.しかし、もう少し事態が明らかになるたでの間、蚀葉の混乱も抂念の混乱もある皋床は避けられない.NIH/NIAの措実氏にこのこずを京郜の孊䌚が終わった埌に尋ねたずころ、「間違っおいたんでしょ.」ず二床ほど返事を貰った.

圢態孊的な名称である骚髄間質现胞は、骚髄芜现胞、軟骚芜现胞、脂肪现胞ずいった分化圢質に埓っお呌ぶべきであるか? 骚髄間質现胞が瀺す分化圢質ずしお、骚芜现胞、軟骚现胞、脂肪现胞、心筋现胞、骚栌筋现胞、神経现胞があげられる.間葉现胞ずか間質现胞ずいった抜象的な名称であるので、その分化圢質で现胞を呌ぶのが正しいずいう指摘があり、もっずもな考えである.现胞を圢態孊で分類するよりも、生物孊的特性で分類するこずは正しい.問題は、骚芜现胞は䞀般に脂肪现胞ぞの分化胜を有しおおり、ニュヌロンぞの分化胜も有しおいるこずがあり、詊隓管内においおは现胞の初期倀で名称を぀けるこずがむずかしいこずである.骚芜现胞及び筋现胞になる間葉现胞は倚分化胜を有しおいるこずが倚いけれども、臚床的に筋骚栌筋系ぞの分化胜を有する现胞の指暙を明確にするこずは極めお重芁な意矩を持぀こずになる.

骚髄間質现胞を、テロメア長で芏定されるReplicative senescence(M2)たで培逊可胜ずする具䜓的な方法は䜕か? 骚髄間質现胞の増殖培地には通垞、血枅が含たれおおり、その血枅成分のうち成長因子含有量、セロトニン(むンドヌルアミンに属する生理的掻性アミンの䞀皮)含量が圱響するらしい.たた、bFGF, PDGFずいった増殖因子による無血枅化が可胜かどうかは、科孊的な面のみならず臚床的にも重芁な意味がある.臍垯血由来間葉系现胞を䞍死化させるのにhTERTを導入するだけで十分であるこずは、骚髄由来の間葉系现胞ずは異なる.骚髄由来の間葉系现胞は、通垞の培地ではpremature senescenceに陥るため、p16/RB経路を阻害する必芁がある.そのため、p16の転写を防ぐBmi-1を導入したり、RB蛋癜ず結合するE7を導入するこずでpremature senescenceをバむパスする必芁がある.

私は医療の珟堎で治療にかかわった経隓がない.现胞治療/再生医療がすすんだ堎合、出る幕がなくなるず考えおおり、再生医療の研究䌚に出垭するずそんな気分になるこずも倚い.初めに蚘茉したずおり平成17幎は再生元幎ずいう勢いであり医療ずしおの面が進み、たいぞんに嬉しい.その䞀方、骚髄間質屋ずしおの自負を持ち、間質を芏定する分子同定、培逊する過皋における間質性及び幹现胞性を保持するメカニズム解明、間葉系組織における骚髄間質の分子レベルでの特城を明らかにするこずは極めお重芁な課題である.



Tuesday, March 20, 2007

现胞の性栌を調べる方法。

 培逊现胞の性栌を知る方法は、皮類。免疫䞍党マりスぞの移怍ずGene chip解析です。移怍するこずで、骚、軟骚、骚栌筋ができるのが分かる。Gene chip解析をしたのちに、Hierarchical clustering analysisやPrincipal component analysisをするこずで、だいたいどんな现胞か予想が぀く。匷膜が軟骚だなんお結論は、Gene chip解析で埗た。OP9现胞が軟骚だなんお結論もGene chip解析で埗た。昔の話だけど、KUSA-A1现胞が骚芜现胞だっおいうのは、移怍実隓で埗た。

 心臓ぞの分化は、培逊しおいるずきに、拍動するかどうか。神経ぞの分化は突起をのばすかどうか。脂肪现胞ぞの分化は、现胞質に小脂肪滎が蓄積するかどうか。どれも詊隓管内での圢態をみおいる。

 だから、結論は、間葉系现胞の分化は、詊隓管内で分化させるか、移怍するかでわかるわけ。それを前もっお予想するのは、Global gene expression profileをみる。



Thursday, March 15, 2007

Wikipediaに、骚髄間質现胞ず間葉系幹现胞に぀いおの項目を曞こうず思っおいたす

骚髄間質现胞をご存じですか.骚髄間質现胞も間葉系幹现胞も英語にしお略語ではMSC ずなる。この項目をWikipediaに掲茉しようず思っおいたす。少しず぀、曞きためおいっおから、掲茉しようず思っおいたす。英語でみるず既に項目ずしお登録されおいるので、その蚳でもいいんでしょうけど、自分でいろいろなずころの文章を掲茉しようず思っおいたす。

 1970幎代の埌半,造血臓噚である骚髄においお造血機胜が円滑に行われるためには,造血環境を支持する造血埮小環境の存圚が必須であるこずが明らかにされ,初めお骚髄間質が間を埋める现胞ずしおだけでなく機胜的にも圹に立っおいるこずが瀺唆された.その埌,この造血埮小環境は詊隓管内の研究を䞭心ずしお発展し,間質现胞のいく぀もの䞍死化した现胞が埗られた.それらは圓初より,脂肪现胞ぞの分化ずいった分化胜は知られおいたが,䞻に血液幹现胞ず免疫现胞の支持胜を有しおいるなどの造血ぞの貢献で分類がなされ,より未分化血球现胞を維持する胜力を有しおいる間質现胞がもおはやされ,科孊ぞの貢献も倚倧なるものがあった.

 こんな䞭で,分化の研究は成䜓より単離した现胞の分化から,胎児性幹(ES)现胞や胎児性癌(EC)现胞ずいった未分化倚胜性幹现胞に関わる分化が泚目を济びた.これら未分化现胞は,生䜓内であらゆる现胞ぞ分化するず知られた.詊隓管内でもこの倚分化胜が次々ず再珟され,再生医療の䟛絊源ずなる.䞀方,1990幎頃に骚髄間質にも信じられない事実がみられた.造血埮小環境の維持ずいう高床の機胜を有しおいる骚髄間質现胞に,未分化现胞に特有な倚分化胜が存圚するずいう事実がみられた.詳现には,成人から採取した骚髄間質现胞は間葉系由来であり,骚,軟骚,心筋,骚栌筋,脂肪に分化し,心筋现胞に分化した際には拍動を始めるようになる.さらには胚葉を越えお,神経幹现胞のようにニュヌロンにたで分化するこずが明らかになっおきた.

 こうした研究成果は,必然的に骚髄間質现胞の再生医療ぞの応甚ずいう,極めお実際的な医療行為に぀なげる動きがみられた.特にヒトぞの応甚ずいう芳点からするず,.骚髄现胞は,日垞行われる骚髄穿刺液より容易に分離,培逊するこずができるため,その利甚が簡単であり,.自己现胞を甚いるこずができるため,拒吊反応を避けるこずができ,たた倫理的な問題が生じる䜙地も限られる.たた,.䞊述のごずく,間質现胞の倚分化胜を利甚すれば,心筋,骚,軟骚組織ぞの広範な組織ぞの利甚ぞの可胜性がひろがる.最埌に䞀蚀付け加えれば,間葉系现胞であるがゆえに詊隓管内で増殖が盛んであり,倧量の现胞を埗るこずが可胜であり,遺䌝子操䜜もしやすい.

 倚分化胜を有する間質现胞を機胜性现胞に転換するには,発生孊の知識を利甚しおいる.さらに珟実的なこずを蚀えば,発生孊の知識にしたがっお,機胜性现胞を䜜成するしか方法が思い付かない.分化した现胞(æ ž)の初期化における実際の誘導方法を明らかにするこずは,现胞移怍を考えるうえで珟実的な課題であり,発生孊の知識からスタヌトする.このような珟実に則した面が,现胞移怍・再生の研究が錬金術的ず指摘される所以であるず考える.指摘は指摘ずしお,现胞の党胜性を明らかにするには,ゲノムたたは栞の「党胜性」の分子機構を明らかにする必芁があるこずは,間違いない.䞀方,このような分子機構を明らかにするこずず同時に,现胞を別の现胞ぞず分化させる现胞転換を考えるうえでは,䜎分子化合物によるリセットで,现胞の「初期倀」をクリアするこずが最も効率が良いず感じおいた.さらに蚀えば,「初期倀」の情報をリセットするには,誘導剀,コヌティング,培逊方法だけでは䞍十分であるず思っおいた.その考えはどうも誀りであったようだ.



Sunday, March 11, 2007

盎ぐ䞋の蚘事にコメントありがず。

 脂肪现胞に分化した埌でも、SDF-1を発珟するかどうかは、調べおいたせん。骚髄間質现胞が発珟しおいる、倧郚分のサむトカむンは脂肪分化の過皋で発珟が枛少したす。叀い論文で恐瞮だけど、Mol Cell Biol. 1991, 11(2):920-7.に分化過皋の発珟倉化を報告したした。脂肪分化過皋で䞊昇するのは、脂肪合成酵玠だけだず圓時は思っおいたした。SDF-1は逆に䞊昇するかもしれないよね。

 あず、脂肪ず蚀っおも、骚髄内の脂肪ずお腹の脂肪では状況が違うずおもしろいね。


Tuesday, March 6, 2007

サむトカむン・ホルモン産生臓噚ずしおの間葉系现胞

 間葉系现胞のひず぀である脂肪现胞たたは脂肪組織は、最倧の内分泌組織ずしお知られおいる.レプチン(Leptin)、腫瘍壊死因子(TNF-alpha)、アディポネクチン(Adiponectin), レゞスチン(Resistin)、Adipsin, Angiotensinogen, ステロむドホルモン、PAI-1ずいったホルモンを産生する.分化過皋でそれらのホルモンの産生量が倉化するこずも知られおおり、メタボリック症候矀ずの連関が指摘されおいる.骚髄由来の脂肪现胞ずの異同が興味深い.

 CXCL12 (SDF-1/PBSF)は、造血、噚官圢成などの発生珟象ぞの寄䞎が明らかずなったサむトカむン(ケモカむン)であり、その受容䜓であるCXCR4はHIV-1の宿䞻现胞における受容䜓ずしおも働き、゚むズ発症に必須の分子ずしお知られおいる.CXCR12は骚髄由来の間葉系现胞から産生されおおり、造血系・免疫系・血管系の発生・再生に重芁な圹割を果たす.



Epithelial-mesenchymal transition

 䞊皮现胞ず間葉系现胞ずの間に転換が生理的病的に生じやすいず思われる臓噚を考えるず子宮内膜ず腎臓が思い぀く.腎組織は䞭胚葉から生じる䞊皮现胞ずいうこずであるけれども、子宮内膜腺も同様ではないか.子宮内膜は、内膜腺䞊皮ずその間葉系现胞からなり、䞊皮ず間葉に共通する幹现胞が存圚する可胜性があげられおいる.腎臓の間質现胞ず知られおる现胞は、脂質の小滎に富む星圢の现胞がみられる.こららの现胞から、降圧䜜甚を有するプロスタグランディンE2およびリン脂質である血小板掻性因子が産生されるず考えられおいる.この間葉系现胞も腎尿现管䞊皮から生じる可胜性がある.このような発生孊・再生医孊・病理孊に関䞎する珟象から間葉系の性状ず機胜に関わる分子基盀を明確にし、間葉系现胞の維持に関わる遺䌝子ネットワヌクを知りたい.



ヒトES现胞から間葉系幹现胞に関する論文の䞀郚を写したした。

 ヒトES现胞をOP9现胞の䞊で40日間、共培逊し、間葉系幹现胞のひず぀のマヌカヌであるCD73 (SH-4)で゜ヌトした.CD73陜性现胞を指暙に単離した现胞をフィヌダヌ现胞なしで続けお1、2週間培逊するこずで、扁平で玡錘圢现胞を埗るこずが可胜ずなる.これらの现胞は成䜓の間葉系幹现胞のマヌカヌであるCD105(Endogrin, SH2), STRO-1, CD106(VCAM), CD29 (integrin beta1), CD44, CD54 (ICAM-1), ALCAM (CD166), vimentin, alpha-smooth muscle actinが陜性ずなり、造血系マヌカヌであるCD34, CD45, CD14は陰性である.Affymetrix瀟のDNA chip解析により、遺䌝子発珟が胚性幹现胞から間葉系幹现胞に移行する際に誘導される.胚性幹现胞から誘導された間葉系幹现胞ないし䞭胚葉系幹现胞は、骚、軟骚、脂肪に分化可胜である.骚に特城的なAlkaline phosphataseずBone sialoprotein、脂肪に特城的なPPARγ、軟骚に特城的なCollagen type II、Aggrecanの発珟が䞊昇する.



现胞移怍の䟛絊源ずしおの間葉系幹现胞

 分化胜を利甚した戊略では、間葉系幹现胞移怍による血管新生・心筋再生を介した心䞍党の軜枛があげられる.心䞍党の実隓動物モデルに察し、骚髄由来の間葉系幹现胞を移怍した堎合に心機胜の改善がみられた.その機序ずしお間葉系幹现胞が心筋や血管の现胞に分化するこずにのみならず、VEGF, HGF, adrenomedullin, IGF-1ずいったサむトカむン効果があげられる.ヒト拡匵性あるいは虚血性心筋症に察するカテヌテルを介した間葉系幹现胞移怍の臚床研究でも良奜な結果が埗られたず報告されおいる.
 
 歯科領域においおも、歯槜骚の再生に骚髄由来の間葉系现胞が甚いられ、効果があるこずが知られる.䞀方、間葉系现胞のみではセメント質、歯根膜の再生には至っおいない.歯や歯呚組織の発生には、口腔粘膜䞊皮に由来する゚ナメル䞊皮ず呚囲に凝集した神経堀由来の倖胚葉性間葉系现胞が盞互に様々な现胞増殖因子を分泌しお増殖や分化を繰り返しながら進行し、歯冠、歯根、歯呚組織が圢成されおいく.歯の発生には、䞊皮现胞ず間葉系现胞ずの間でシグナル分子のやりずりをする䞊皮間葉系盞互䜜甚が必芁ずなる.

 もっずも、症䟋数が倚い間葉系现胞を甚いた现胞治療は、自家軟骚现胞移怍である.関節軟骚の郚分損傷に察し、軟骚现胞を損傷郚に移怍しお修埩する方法が報告されおいる.荷重がかからない郚分の関節軟骚を採取し、軟骚现胞を培逊しお増殖させた埌、骚膜で被芆した欠損郚に移怍する.既に数千䟋が行われおおり、産業界もこの分野に参入しおいる.しかし、軟骚现胞の増殖胜が限られおいるこず、軟骚圢成が完党でない堎合があるこずより、問題点も指摘されおいる.



間葉系幹现胞の特定

 20幎も前(1985幎)に自身が病理孊の分野に参加したずきに、食堂ず呌ばれる郚屋で珟千葉倧孊教授の匵ヶ谷健䞀先生に「䞊皮っお䜕ですか?間葉っお䜕ですか?」ずいう単玔ずいうか無知ずいうか質問をし、質問された偎だけでなく質問した偎たで困惑しおしたった蚘憶がある.質問はずもかく、間葉系现胞の圹割には、ふた぀ある.ひず぀は、骚芜现胞、軟骚现胞、脂肪现胞、心筋现胞、骚栌筋现胞、神経现胞に分化する間葉系幹现胞ずしおであり、もうひず぀は他の幹现胞を支持する现胞ずしおである.その圹割を考えるず同時に「間葉系现胞ずは䜕か」ずいう問いに察しお分子レベルでの定矩をするこずは、極めお重芁であるず考える.

 間葉は支持する組織ずいう意矩付けができ、骚芜现胞、軟骚现胞、脂肪现胞、心筋现胞、骚栌筋现胞、神経现胞に分化する朜圚胜を有しおいる.間葉系现胞は、E-cadherin陜性现胞(䞊皮现胞、胚盀胞内郚现胞塊、胚性倖胚葉・゚ピブラスト)に察し、BMP (bone morphogenetic protein)やFGF(fibroblast growth factor)、Wnt, TGF-betaが䜜甚するこずにより、Smad, TCFずいった転写因子を介しおSnail(Znフィンガヌ型転写因子)が掻性化されるこずにより圢成される.このSnailがE-cadherin遺䌝子プロモヌタヌに存圚するE-boxに結合するこずでE-cadherin遺䌝子発珟が抑制される.同時に、ビメンチン、ファむブロネクチンずいった間葉に特城的な遺䌝子の発珟が䞊昇する.最終的には、間葉系现胞を芏定する分子機序が明確にし、間葉系现胞の分化過皋を分子レベルで明らかにするこずが必芁である.



Sunday, March 4, 2007

䞀昚幎の話

 䞀昚幎の倏のフィナヌレを食るような暑さが続く8月27日の新聞・テレビに、骚髄现胞を重症の心臓病に移怍するこずで成果をあげた蚱俊英教授ず五條理志講垫の発衚が䌝えられた.重症の心臓病に察しお骚髄现胞を泚入する再生医療は、圓時(2005幎9月25日)で䟋目であるけれども、補助人工心臓を倖せるような状態たで回埩した䟋は少ないずされる.実際には患者さんの腞骚から骚髄现胞を採取し、有栞现胞を遠心分離し、カテヌテルを䜿甚しお壊死した心筋现胞の冠動脈に移怍した.现胞移怍が、予想されるような副䜜甚がなく、心臓における血管新生に䜜甚したのであれば、それは極めお奜たしいこずである䞀方、十分に今回の「再生医療」の意矩を怜蚌する必芁がある.話には聞いおいたものの、日本経枈新聞に掲茉されたように男性患者さんが花束を看護垫さんから受け取っお退院するカラヌの写真をみるこずは、前臚床研究を䞀緒に進めおきた者のひずりずしお嬉しい.



Wednesday, February 28, 2007

AP通信 黒っぜいMAPC

 やっずMAPCも、あやしいずいうこずになったか。ずいぶんず長かった。知り合いの実隓は、どうしおくれるんだ。

䞇胜现胞の論文に「重倧䞍備」 幎ネむチャヌ誌掲茉

2007幎02月25日
 ネズミの骚髄の幹现胞から、倚くの臓噚になりえる「䞇胜现胞」を䜜り出した、ずする幎月の米ミネ゜タ倧の研究者の論文に぀いお、「重倧な䞍備」があるずの結論を同倧がたずめた。通信が日、報じた。

 論文は、キャサリン・バヌファむリヌ博士らが執筆し、英科孊誌ネむチャヌに掲茉された。ネズミから取り出した幹现胞が、脳、心臓、肺、肝臓などの现胞に育぀胜力があるこずが確認できたずしおいた。

 しかし、同倧の専門家委員䌚は、育った现胞を確認する過皋に問題があり、そのデヌタに基づく論文の解釈は正しくない可胜性があるずした。ただし、捏造(ね぀ぞう)ではなくミスだずしおいる。

 骚髄の幹现胞は、䞀郚の现胞に倉化し育぀胜力が知られおいたものの、䞇胜现胞のように働くずはわかっおおらず、同博士らの論文は、再生医療に぀ながる成果ずしお、圓時泚目されおいた。

 しかし「同じ結果が再珟されない」などの疑問が他の研究者から出おいた。英科孊誌ニュヌサむ゚ンティストが、同博士が別の論文に䜿った別の现胞の研究デヌタず同じものが論文䞭にあるず指摘。今回の問題が発芚した。



お皲荷さん


家の䞭のお皲荷さん



朝ご飯


知り合いが家に泊たったので、䞀緒に朝ご飯。



ワヌプロの話


 20幎前の話である。倧孊の研究宀で自らのキダノン補ワヌドプロセッサヌには、医孊倉換蟞曞がなかった。医孊倉換蟞曞がなければ、医孊甚語をひず぀ず぀登録するしかない。登録しないず䜿いにくくおしかたがない。病理解剖に関する、自分がよく利甚する甚語を登録する䜜業は手間のかかるこずではあるものの蓄積するこずによる快感もある。圓時のワヌドプロセッサヌには、医孊領域でよく䜿甚する挢字すら登録されおいなかった。「脟」、「鬱」は自分で䜜った蚘憶がある。挢字を0ず1のコヌドに倉えお、ひず぀の文字で30分くらいはかかった。教授も同じワヌドプロセッサヌを利甚しおいたので、自䜜した医孊倉換蟞曞ず挢字をいくばくかの金銭ず匕き換えにしようず思っおいたら、教授も自ら医孊倉換蟞曞を䜜成しおいた。そんな時代である。キャノン補ワヌドプロセッサヌが40䞇円したころの話である。

 そうしおいるうちに、そのワヌドプロセッサヌ甚の医孊倉換蟞曞がキャノンから発売になった。6䞇円くらいであった。カセット匏の゜フトであり、教授の゜フトを黙っお自分のワヌドプロセッサヌにむンストヌルするこずはできなかった。正盎申し䞊げお、倧孊院生であった私には、極めお高䟡な゜フトであったけれども、すぐに賌入した。医孊倉換蟞曞を自䜜しおいる者にずっおは、これ以䞊のものはなく、䜜成した䌚瀟にたいぞん感謝したこずを芚えおいる。ワヌドプロセッサヌは䞭叀がでるたで埅ったのに、医孊倉換蟞曞の゜フトは埅おなかった。医孊倉換蟞曞゜フトを利甚する前ず利甚した埌では、党く異なる状況ずなった。先茩ず私は、日本語で孊䜍論文を提出したので、そのずきはたいぞんにありがたかった。教授が蚂正する䞀字䞀句に曞き盎さなくおすむこずに感謝した。ワヌドプロセッサヌのお陰ずも蚀えるが医孊倉換蟞曞゜フトのお陰ずも蚀える。医孊倉換蟞曞゜フトがなかったらず思うず、ぞっずする。指導教授からの蚀葉が忘れられない。「XXくん、昔は教授から盎しが入るず毎回曞き盎しおたんだからね。君らは楜だよ。」こちらの感想は、「そんなこずを蚀うなら毎回盎すなよ。」今から思えばよく読んでいただき、盎しおもらったなず思う。自分は倧孊院生に蚀うのは「いいんじゃないの。字の間違えをコンピュヌタでチェックしおおいおね。」



Saturday, February 24, 2007

幹现胞ず受粟の研究ず再生医療をがんばる

 研究宀は昔は階にあり、倕日に圓たる新宿副郜心、倜の東京タワヌを眺めるこずができ、それらを芋るこずができなくなったのは残念である.䞀方、新しい研究宀は7階ずなり、富士山を倧きく眺めるこずができ、異垞気象でも研究宀内の宀枩が37床を越えるこずがなくなるこずは嬉しい.性栌の優しい留孊生が「暑い」ず研究宀内で少しでも涌しい垭を求めお移動するのも、培逊噚の倖に出した现胞に熱ショックがかかる問題も昔の話である.研究所の匕っ越しに䌎い、再生医療にかかわるセルプロセッシング・ルヌムも新しい研究所に移動するこずになる.

 セルプロセッシング・ルヌムは再生医療を念頭にした现胞培逊宀であり、東京、京郜、神戞、名叀屋に蚭立されおいる.今の研究所には既にGMP基準に準拠した斜蚭が存圚しおおり、治療プロトコヌルの倫理申請に向けお现胞培逊のシミュレヌションが繰り返されおいる.異動しおきた私自身にずっおこの斜蚭は誠にありがたいものである.以前所属した倧孊には存圚しおいなかったからである.医療を前提ずした堎合はこの斜蚭は必芁䞍可欠であり、逆のこずを蚀えばセルプロセッシング・センタヌなしでは、现胞培逊を䌎う再生医療を目指したずしおも研究レベルにずどたるこずになる.再生医療は発生孊・材料工孊・现胞生物孊の発展に䌎っお進展し、现胞を薬ず芋なしお行う新たな詊みであり、増殖因子・分化誘導因子、マトリックス、生分解性ポリマヌならびに幹现胞を䞊手に統合するこずで組織を再生する.甚いる现胞は,さたざたなレベルの幹现胞が考えられ,倧きく胚性幹现胞ず成䜓幹现胞に分類される.胚性幹现胞は胚盀胞の内郚现胞塊より暹立する现胞株であり,驚くべきこずに党身の組織や现胞に分化する胜力を維持しおおり,党胜性を有しおいる.䞀方、成䜓幹现胞は,各臓噚,組織に存圚する幹现胞であり,限られた範囲の䞭で倚分化胜を瀺し,郚分党胜性を有しおいる.組織内には、その組織における特定の働きを担う、すでに分化を終えた现胞が倚数存圚しおおり、䞭にはそうした特定の働きを持぀现胞ぞず分化する前の未分化现胞、すなわち幹现胞が混じっお存圚しおいる。成䜓幹现胞は、自らず同じ现胞を耇補し、補造する胜力を持぀ずずもに、分化によっお、それが存圚しおいた組織内のあらゆる個別现胞を䜜り出すこずができる。特定の組織に分化するこずがわかっおいるためにすでに倚くの治療に生かされおいる.成䜓幹现胞は、骚髄や血液、目の角膜や網膜、肝臓、皮膚などで芋぀かっおおり、脳や心臓ずしった埓来は幹现胞が存圚しないずされた臓噚でも発芋されおいる。たた、骚髄の䞭にある間葉幹现胞ず呌ばれる幹现胞は、骚、軟骚、脂肪、骚栌筋、心筋、神経に分化する。自らの䜓からずり出した成䜓幹现胞の治療ぞの掻甚は免疫的な拒絶反応の問題を心配する必芁がなく珟実的である。

 この珟実的なアプロヌチを疟患に察しお早期実珟化するためには、ヒト现胞を甚いた基盀研究が必芁䞍可欠であり、ヒト现胞を甚いるには倫理委員䌚の承認を受けるこずが芁求される.癜浜で開かれた研究䌚で、朝日新聞の蚘者が「再生医療は、さたざたな先端医療を進める䞊での手本ずなるようなプロセスを経るべきである.」ず瀟䌚ぞの透明性・公開性の確保を指摘したこずを思い出す.倫理委員䌚の議論は公開されるべきであり、倫理申請曞類は䞁寧に審査される.医療の過皋は公開されるべきであり、論文ずしお詳现が出版される前にも発衚が必芁である.现胞が薬ずしお扱われるために、゜フトの面でもGMPに準拠した手続きが必芁ずなる.「倢の医療」ずよばれた再生医療が、今は珟実に曞類の山の䞭にいるずころたできたこずは嬉しいかぎりである.新しい研究所の暪には、庭園内に小川のようなドゞョりもいる流れがあり、その䞡岞にはコクマザサ、セリ、柳、スむセン,ヒガンバナ、クワむ、ミ゜ハギ、ネコゞャラシが怍えられおいる.研究宀には受粟の研究で䞖界の最先端をいく者もおる.がんばらなくおはいけない.


Wednesday, February 21, 2007

再生医療ずゲノムむンプリンティング

 昔(平成18幎6月16日号)のサむ゚ンス誌を読んでいたずころ、「骚髄现胞から卵子ができなかった」ずいうNature論文に察するコメントを掲茉しおいた.生䜓内で䜓现胞から生殖现胞が圢成されるずいうアむデアは魅力的ではあるものの、どうも珟実ではないらしい.しかし、䞍劊の患者にずっお䜓现胞から粟子や卵子を぀くりだすこずができれば犏音ずなる.その䞀方、配偶子圢成過皋では、ゲノムむンプリンティングが正確に生じなくおは発生過皋に障害が生じ、奇圢に぀ながる可胜性を吊定できない.

 その玄䞀幎前の衝撃的な発衚は癜血病で骚髄移怍を受けた女性の患者さんが少し心配になるようなものであったが、長くなるがたずめおみたい.ハヌバヌド倧孊・マサチュヌセッツ総合病院の生殖医療ビンセント・センタヌにあるTilly博士のグルヌプが、「骚髄现胞や末梢血に由来する现胞か卵子が圢成された」ずいう論文を平成17幎月のセル誌に発衚した.このこずをそのたた解釈するず、癜血病になった女性の患者さんは骚髄移怍を受けた堎合、そのドナヌの现胞に由来する卵子ができおしたうこずになり、ドナヌ(他人)の卵子を有し、子䟛を蚭けるこずができた堎合はややこしいこずになる.実際の論文ではマりスを甚いおおり、ドナヌ由来の骚髄现胞や末梢血现胞は生殖现胞ならびに卵子のマヌカヌを発珟するようになるものの劊よう性は有しおいない.

 Tilly博士らは、ドキ゜ルビシンで凊理するこずで原始卵胞を少なくしたずころでヶ月埌には卵胞の数が回埩するこずから、なんらかの䜓现胞に由来する现胞が卵子を぀くるのではないかず予想した.そこで卵子マヌカヌであるOct4, Mvh, Dazl, Stella, Fragilis, Noboxを骚髄现胞で調べたずころ、量的には少ないもののいずれも発珟を認め、それらの遺䌝子発珟は24歳から36歳の成人女性ドナヌ骚髄でも怜出された.驚きの連続で恐瞮であるが、Mvhを発珟する现胞はlin陰性・Sca-1陰性・c-kit陜性の分画にあり、接着する现胞分画にも存圚しおいた!継続する回の継代埌にもOct4, Mvh, Dazl, Stella, Fragilis, Nobox遺䌝子の発珟は続き、培逊期間は週間にもなった.たた、化孊療法で䞍劊ずなったマりス卵巣に、骚髄移怍により圢態孊的に卵胞が圢成されるようになる.さらに遺䌝的な䞍劊マりス(atm欠損マりス)に察しおも骚髄移怍は生殖现胞圢成に有効である.末梢血现胞移怍たで卵子圢成を回埩させる.Oct4-GFPマりスに由来する骚髄现胞から「分化」したずされる卵子は、免疫組織孊的にもMvh, Nobox, GDF-9ずいった卵子マヌカヌを怜出できたずいう報告である.

 「䜓现胞から正垞な粟子や卵子を詊隓管内で぀くるこずはできたすか?」ずいう質問はい぀も自分自身に問いかけおいるものである.Tilly博士の発衚は、䜓现胞は生䜓内で卵子になるこずを意味しおいる.生䜓内ばかりでなく、詊隓管内においおも粟子や卵子を䜓现胞から぀くりだすこずができれば、粟子や卵子のドナヌにかかわる問題も解決する.可胜性は二通りあり、自分自身の䜓现胞を単離しおきお栞移怍し、胚盀胞たで発生させ、内郚现胞塊をずり、胚性幹现胞を䜜補し、粟子・卵子を぀くる.もう䞀぀の方法は、䜓现胞を栞移怍するこずなく、生殖现胞に分化転換させるこずである.䜓现胞からいっぺんに生殖现胞にするこずはむずかしいであろうから、䜓现胞を䞀床脱分化させ、倚胜性幹现胞ないしは胚性幹现胞「様」ずする.その埌の手順は䞀぀目の方法ず同じであり、二぀目の方法も䜓现胞の现胞質を卵子ず同じようにすれば、生殖系列ぞの分化が理論的には可胜になる蚳である.生殖系列における再生医療には,動物実隓で甚いるこずが可胜な手法がヒトでは限定されおしたう.生殖现胞の堎合は,Oct-3/4, TNAP, Vasaの転写調節領域を甚いお単離できるが,ヒトにおける堎合は遺䌝子を導入するこずは党く蚱されない.故に、生殖现胞系列を同定するには、遺䌝子の転写調節領域を甚いた方法ではなく、衚面抗原を同定するこずが極めお倧事なこずずなる.

 ゲノムむンプリンティングは父芪由来のゲノム、あるいは母芪由来のゲノムからのみ発珟する遺䌝子矀の発珟調節にかかわる機構であり、父芪由来ず母芪由来のゲノムずの間に機胜的な差異を䞎える.このゲノムむンプリンティングは生殖现胞系列でリプログラムされ、粟子は父芪型、卵子は母芪型にむンプリントされおいる.受粟から始たる個䜓の䞀生の期間を通じお、むンプリント蚘憶は䜓现胞系列で消えるこずはない.䞀方、生殖现胞系列ではその個䜓の性別に応じお、男性であれば粟子圢成たでに女性であれば卵子成熟の間に、新たなむンプリントが生じる.䜓现胞から生殖现胞を圢成するずいう考えは、クロヌン動物ず同様の危惧がある.クロヌン動物で報告されおいるような巚倧胎盀、胎仔奇圢を生じる可胜性があり、正確にゲノムむンプリンティングが生じるずいう科孊的根拠が提瀺されお初めお「䜓现胞→生殖现胞」の再生医療が瀟䌚に受け入れられる.

 生殖现胞における再生医療においおは,䜓现胞にはない厳密性が芁求される.間葉系幹现胞を初めずする䜓现胞の堎合では,心筋现胞、骚栌筋现胞、骚现胞、軟骚现胞に分化する堎合、ゲノムの゚ピゞェネティクスは重芁ではあるが厳密に制埡されおいなくずも心筋、骚栌筋、骚、軟骚ができおしたえばよい.䞀方、生殖现胞では䞊蚘のように配偶子圢成過皋で现胞の䟛絊源をずわず、正確な゚ピゞェネティクスが保たれおいるこずが必芁ずなる.



Friday, February 16, 2007

月経血由来の間葉系幹现胞の倚分化胜

 再生医療に利甚できる組織、臓噚、现胞䟛絊源ずしお、子宮、胎盀、臍垯、卵巣、卵管があげられる。手術の切陀察象ずなった堎合には、それらの組織に由来する现胞は貎重な再生医療の䟛絊源ずなる。ここでは、月経血に由来する现胞が、再生医療に利甚できるこずを議論したい。月経血に察する先入芳があるかもしれないが、科孊的事実に基づいた議論が倧事であるこずを匷調したい。

 月経血由来现胞の分化には、他の现胞ずの比范においお特城がある。骚栌筋ぞの分化及び心筋现胞ぞの分化が顕著に認められる。培逊し、増殖させた月経血由来现胞は間葉系现胞ず考えられ、その分化は骚髄由来の間質现胞たたは間葉系幹现胞のような骚、軟骚、脂肪、骚栌筋、心臓、神経ずいった分化圢質を同じず予想した。しかし、月経血に由来する现胞には、骚髄由来现胞ず比范し、骚栌筋、心筋ぞの分化傟向が匷い事実がある。これは、月経血由来现胞の発生孊的な芁因からなるず考え、圢態、発生の面を知るこずが肝芁である。

 月経血由来现胞を利甚しお、再生医療を考えおいるこずを䌝えるず皮類の反応が返っおくる。ひず぀は、「培逊できるの? 现菌や真菌のコンタミは?」ずいう質問である。これは、抗生物質や抗真菌剀を甚いれば党く問題ない。珟実的には、抗生物質だけで十分である。现菌や真菌のコンタミを経隓はない。二぀めは、「えっ?月経血?再生医療に䜿甚するのは嫌だな。」ずいう反応である。月経血由来ずいっおも、培逊過皋で埗られる现胞は他の組織由来の现胞ずなんら倉わるこずはない。芋た目は少なくずも同じである。

 利点は぀である。䞀぀めは、月経血採取に痛みを䌎わない点である。骚髄穿刺は、自身が受けた経隓から蚀えば麻酔が効いおいるので匷くはないが少なくずもある皋床の痛みを䌎う。二぀めは、月経血䞭に含たれる现胞数が極めお倚いこずである。埌述するような子宮内膜が剥脱する蚳であるから、ある皋床の組織量が含たれおおり、塊ず思われるずころは党郚組織であるずずも考えられる。现胞数が倚いこずは、再生医療に甚いる现胞が倚く埗られるこずを意味する。たた、senescence(培逊過皋における䞍可逆的な分裂停止たたは现胞老化)に至るたでの分裂回数は25回を超える。现胞分裂速床も通垞のりシ血枅ず培地(DMEM)で早く、培逊自䜓が容易であるこずは倧きな長所である。

 月経血は、子宮内膜機胜局から剥脱した組織・现胞を含む。排卵埌、10日から12日するず、月経黄䜓が退化し、プロゲステロンの血䞭レベルが䜎䞋するこずにより、子宮内膜は退瞮し、3-mmの厚さずなる。これに続いお、らせん動脈の痙攣が起こる。らせん動脈は子宮内膜の機胜局に分垃するから、その痙攣は機胜局の酞玠欠乏を来たし、壊死を招く。血液は荒廃した血管壁から挏れだし、機胜局をはがしおずす。これは融解酵玠の働きによっお自己融解しお血液ずずもに排出され、月経ずなる。日前埌のあいだに、子宮内膜の機胜局は完党に消倱する。

 分泌期の子宮内膜は、増殖期においお厚みが増した内膜䞊皮の増倧がさらに著しくなる。内膜は5-7 mmたで肥厚する。腺は腺现胞の増倧、内腔の拡匵、著しい蛇行を瀺し、その粘液性の分泌物は増加する。内膜の基質の现胞も倧きくなり、組織液が増しお組織党䜓が氎腫の状態ずなる。組織化孊的には倚量のグリコヌゲンの沈着が、䞊皮现胞、腺现胞、そしお基質の間質现胞(線維现胞)の现胞質に芋られる。これらの受粟卵の着床に備えた組織は月経によっお剥脱し、月経血に含たれるず考えられる。繰り返しになるが、月経血には内膜䞊皮现胞、間質现胞、らせん動脈等の血管構成现胞ず血液成分、炎症现胞成分であるリンパ球、顆粒球、圢質现胞が含たれるず考えられる。

 内膜は単局円柱䞊皮でおおわれる。䞊皮现胞の倧郚分は、基底偎に偏圚する栞ず明るい现胞質をも぀円柱现胞であるが、䞀郚に線毛现胞をたじえる。内膜は粘膜固有局であり、粘膜䞋局はない。内膜そのものである粘膜固有局は繊现な现網組織からなる。すなわち、倪い膠原線維は乏しく、奜銀性の现網線維が存圚し、星状に突起を䌞ばす間質现胞(線維芜现胞)がかなり密に散圚する。月経前期になるず炎症现胞浞最が認められる。匟性線維は血管壁に限られる。内膜を䞊䞋に貫いお倚数の管状腺が䞊皮から陥入し筋局に達する。この子宮腺は䞈の高い明るい䞊皮现胞からなり、その栞は匷く基底偎による。その分泌物は粘液性である。血管ずリンパ管がかなり豊富にある。動脈には系統が区別される。機胜局(子宮内膜の衚局郚)に分垃する動脈は、内膜䞭で特異ならせん状の走行をずるので、らせん動脈ず呌ばれる。この動脈は性ホルモンの欠乏に際しお匷く痙攣を起こし、機胜局の血行障害を来しおその剥離すなわち月経を招来する。これに察しお内膜の最深局の基底局ず呌ばれる局にはらせん構造を瀺さない別系の動脈が分垃するので、月経の際、剥離しない。

 圢態孊的な偎面ず同時に、発生孊的な偎面から子宮内膜を考えるこずは倧切である。なぜなら、発生孊的な偎面を考えるこずにより、子宮内膜に由来する现胞がどのような性質を有しおいるものかを類掚するこずが可胜である。結論から蚀えば、子宮内膜は臓偎間葉組織に由来する。
 
 女性の胚子は組の生殖管を持っおいる。䞭腎傍管(ミュヌラヌ管)は女性の生殖噚系の発生に重芁な圹割を果たす。発生第週および第週の間は、組の生殖管は存圚するが未分化な段階である。ミュヌラヌ管は性腺および䞭腎管の倖偎に発生し、女性生殖噚系の発生に基本的圹割をはたす。ミュヌラヌ管は䞭腎の倖偎面で、䞡偎の䞭皮が瞊走の陥入をするこずにより圢成される。これらの陥入郚の瞁は互いに近づき、癒合しお、ミュヌラヌ管を圢成する。ミュヌラヌ管の挏斗状の頭方端は、腹膜腔に開口しおいる。ミュヌラヌ管は、䞭腎管ず平行に、胚子の招来の骚盀領域に達するたで、尟胞に向かっお走る。そこで、ミュヌラヌ管は䞭腎管の腹偎を暪切っお、正䞭面で互いに接近しお癒合し、Y字圢の子宮腟原基を圢成する。

 卵巣をも぀胚子では、テストステロンがないため、䞭腎管は退行倉性し、ミュヌラヌ管抑制物質がないため、ミュヌラヌ管が発育する。女性生殖噚の発生は卵巣およびホルモンの存圚に䟝存しない。ミュヌラヌ管は女性生殖管の倧郚分を圢成する。ミュヌラヌ管の頭方の癒合郚は子宮膣原基を圢成し、ここから子宮および膣を生じる。繰り返すが、子宮内膜は隣接する臓偎間葉組織に由来する。

 月経血に含たれる现胞が倚分化胜を有しおいる傍蚌ずしお、子宮䜓郚に由来する特城的な腫瘍である癌肉腫/悪性ミュヌラヌ管混合腫瘍/䞭胚葉性混合腫瘍がある(参考文献)。これらはいずれもひず぀の腫瘍に぀けられた名称である。子宮䜓郚はミュヌラヌ管に起源をも぀ので、倚圩な組織所芋を倚分化胜ず結び぀けた解釈により、ミュヌラヌ管混合腫瘍ずも呌ばれる。これらの腫瘍には、扁平䞊皮成分、肉腫成分が含たれ、暪王筋、骚、軟骚ずいった皮々の现胞が認められる。この腫瘍の存圚も、月経血由来现胞が䞭胚葉幹现胞ずしおの振る舞いをするこずを瀺唆しおいる様な気がしおいる。

 现胞の分化胜に䟝存しお、疟患察象ぞの可胜性を探るこずになる。月経血由来现胞は、骚栌筋现胞および心筋现胞ぞの分化効率が高いこずより、筋ゞストロフィヌず虚血性心疟患/心筋症に察する现胞移怍リ゜ヌスずしお考えるこずが可胜である。驚くべきこずに月経血由来现胞には、分化誘導をかけおいない状態においおもディストロフィン蛋癜質を発珟しおいる。たた、筋ゞストロフィヌモデルマりスに移怍するこずにより、宿䞻の骚栌筋现胞ず融合しおマりス骚栌筋にヒト・ディストロフィンの高い発珟を生じるこずになる。筋ゞストロフィヌにおける现胞移怍のリ゜ヌスずしお、月経血は有甚であるず信じおいるが、実際に医療ずしお行うには倧動物における実隓をする必芁があるかもしれない。察象疟患ずいう蚳ではないが、心筋现胞ぞの高い分化効率を利甚しお、薬剀スクリヌニング系に利甚するこずが可胜である。

 月経血から现胞が採取できるっお考えたのは、党くの偶然です。月経血の䞭には、虚血に陥った分泌期の子宮内膜现胞が含たれおいないかなず思い぀いただけです。月経血䞭には、採取の過皋で现菌、カビが混入するこずは間違いないだろうず予想しおいたしたが、抗生物質を䜿甚すれば解決する問題でありたす。これらの现胞が、骚髄、胎盀、臍垯、末梢血、脂肪ずいった別の組織に由来する现胞ずの異同を怜蚎するこずは楜しい䜜業でした。なお、月経はヒトず䞀郚のサルだけに芋られる珟象であるが、らせん動脈の出珟もこれらの皮に限られるそうです。



Tuesday, February 6, 2007

现胞の党胜性ず郚分党胜性

 成人ヒトには,倚くの分化した现胞が存圚し,個䜓の維持のためにそれぞれが機胜しおいたす.倧郚分の现胞は分化しきっおいるため,その现胞の系列に分化するこずはあっおも別の分化圢質を瀺すこずはありたせん.もちろん,血液现胞や消化管ずいった分裂の倚い組織では未分化な幹现胞が存圚し,いろいろな现胞になりたす.たた,がん现胞はひず぀の分化圢質だけでなく,ふた぀の分化圢質を瀺したり,いく぀かの分化圢質を瀺すこずがありたす.でも,原則ずしお,血液の现胞は神経の现胞になるこずはありたせんし,心臓の现胞が肝臓の现胞になるこずはないのです.

 その䞭でわたしが䞀番知りたいこずは,どのよいなメカニズムで现胞はいろいろな现胞になる胜力を維持しおいるのであろうかずいうこずです.いろいろな现胞ずいうのは,心臓,脳(神経),肝臓,腎臓,肺,胃,骚,筋肉などの成人組織では,党おの现胞は受粟卵に由来したす.受粟卵から党おの现胞ができるわけで,最初の受粟卵は党おの现胞になるこずができるずいう党胜性を有しおいるわけです.すべおの现胞は免疫系の现胞を陀けば党おの遺䌝子のセットを有しおおり,さたざたな现胞になる朜圚胜力を持っおいたす.

 党胜性を有しおいる现胞は受粟卵だけでなく,胎児性がん现胞や胎児性幹现胞がありたす.胎児性がん现胞は粟巣ないし卵巣の胚现胞由来のがんであり,いろいろな现胞に分化するこずで知られおいたす.がんでありながら,ひず぀の现胞が神経,膵臓,気管,軟骚,胃,皮膚などの組織ができあがりたす.自分が経隓した患者さんでは,粟巣の胚现胞由来のがんが転移先でさたざたな組織に分化しお治癒したした.胚现胞由来の现胞ですので,癌现胞でありながら受粟卵ずしおの特性,すなわち倚分化胜を有しおいたす..倚分化胜ずいっおも,「血液幹现胞が奜䞭球,赀血球,巚栞球になる倚分化胜」や「骚髄間質现胞が骚,心,脂肪になる倚分化胜」よりも,高次の倚分化胜を胎児性がん现胞は有しおいたす.胚盀胞にこれらの现胞を泚入すれば,䜓を構成する党おの现胞になれたすから,倚分化胜ず蚀うよりも党胜性があるず蚀ったほうが適切でしょう.

1. 现胞の倚分化胜ヌいく぀かの異なる现胞に分化するメカニズムヌ
 ヒト胎児性癌现胞を培逊し,分化誘導を行い,ひず぀のコロニヌをみおみるず、必ず䜕皮類かの现胞が含たれたす.分化圢質のマヌカヌを怜蚎するず,デスミンを発珟する筋肉现胞,ケラチンを発珟する䞊皮现胞,ヒト絚毛ゎナドトロピンを産生する胎盀の栄逊膜现胞など,䞊皮にも間葉系にも分化し,胎児にも胚倖倖胚葉にもなりたす.これらの事実は,マりスの胎児性がん现胞を胚盀胞に泚入したずころ,䜓䞭のさたざたな现胞に分化した事実ず合臎したす.

 では,䞀皮類の现胞が䜕皮類の现胞になる機構はどのようなこずが考えられるでしょうか.幹现胞が異なる皮類の现胞に分裂する䞍均等分裂のさいの分子機構に぀いお簡単にふれたす.ひず぀の機構ずしお考えられるのは,Notchなどの分子で知られおいる機構です.それは䞀぀の现胞から隣接する现胞に察しお別の现胞になるようなシグナル䌝達が生じたす.別の现胞になっおいくその现胞は元の现胞に察しお異なる现胞が平面䞊で均等に䞊んでいくこずになりたす.ひず぀はゲノムの修食されかたが分裂した時にこずなるような機構です.ゲノムの修食ずはクロマチンやメチル化状態を指し,分裂した现胞でその状態が異なれば遺䌝子の発珟も異なり別の现胞になるず蚀う考えです.もうひず぀は分裂する際に蛋癜質なりmRNAなりが䞍均等に分配されるこずによっお生じる䞍均等分裂です.现胞を構成する蛋癜質の量が異っおいれば,その時点で別の现胞ず蚀うこずができたす.完党に別の现胞になるにはいく぀かの蛋癜質でそのような䞍均等な分垃をするか転写因子が少しの量でも異なった量の分垃をすれば別の现胞になっおしたいたす.

 ひず぀の现胞が䜕皮類かの现胞になるのに䞍均等分裂を考えない機構も存圚したす.誘導剀の濃床の違いによっお,異なる现胞ができあがる機構です.既に知られおいるものずしおは,レチノむン酞がありたすし, TGF-betaファミリヌのひず぀であるactivinも濃床によっお生じる分化圢質がこずなっおきたす.レチノむン酞の受容䜓は现胞質に存圚しactivinの受容䜓は现胞膜にあり違っおいたすが,最終的に発珟が誘導されるホメオボックス遺䌝子によっおできあがる现胞の皮類が異なっおくるわけです.

 もうひず぀の考え方は,可胜性は高いのですが少々むずかしいものです.现胞の状態が決められお誘導剀の濃床が決められおも,できあがる现胞は違っおくるずいう確率論的な考えです.この考えでいくず発生はでたらめになり,ヒトず蚀う個䜓はできあがっおこないような印象を受けたすがそうではありたせん.できあがりは決定されおいるにもかかわらず(deterministic),その過皋はかなりおおざっぱな確率に䟝存する(stochastic).その现胞の確率的な分化も元をただせば遺䌝子の発珟に䟝存するので,その遺䌝子の発珟の量が確率的に決たっおいるずいうアむデアでありたす.より具䜓的に蚀えば,ひず぀の现胞にはコピヌの遺䌝子がありたすのでそれらが確率的に調節を受けおいるわけです.し぀こいけれども個々の现胞の遺䌝子発珟は確率的でも,ある䞀定の条件(培逊状態,誘導剀の濃床)がきたれば党䜓ずしおはその発珟量は決たっおしたいたす.

 最埌に考えなくおはならない可胜性は,幹现胞ず考えられおいる现胞が,元々,いく぀かの皮類の前駆现胞を含有しおいるこずです.これは,幹现胞の抂念から倖れたすが,しばしば培逊過皋での問題そしお生䜓内で幹现胞が存圚しおいるか吊かを怜蚎する際に必ず問題ずなりたすが,実隓的に蚌明するこずが困難なこずが倚く芋うけられたす.誘導剀を凊理するこずで,いく぀かの前駆䜓からさたざたな现胞が出珟し,あたかも幹现胞が存圚しおいるかのようにみえたす.


2. 党胜性ず郚分党胜性ヌ倚分化胜が倱われおいく機構に぀いおヌ.
 血液幹现胞はいろいろな皮類の现胞,すなわち赀芜球系,顆粒球系,巚栞球系の现胞に分化したす.たた,骚髄間質现胞は心臓,脂肪,骚,腱になりたす.しかし,䞀般に血液幹现胞は骚,腱にならないし,骚髄間質现胞は衚皮,血液现胞になりたせん.これらの现胞は郚分的に党胜性を有しおいるず考えられたす.䞀郚の䟋倖的な珟象は報告されおいるが,郚分党胜性を有しおいる现胞は元々の胚葉を越えお分化するこずはありたせん.骚髄間質现胞が基本的に神経や血液现胞になるこずができない仕組みはどのようなものなのでしょうか.骚髄間質现胞が有する郚分党胜性の「郚分」である機構はいずれに存圚するのでしょうか.このこずは,倚分化胜(multipoent)たたは郚分党胜性を有しおいる现胞ず,䞀皮類の现胞にしか分化できない (unipotent)现胞ずの違いずたったく同じです.最初の時点,すなわち受粟卵の時点ではあらゆる现胞になれたす.䞀方,発生が進むず现胞は倚分化胜を倱っおいき,ある限られた现胞にしか分化できなくなりたす.結論から蚀えば,倚分化胜を有する现胞からある系統にしか分化できない现胞ぞの移行は,现胞の朜圚性の消倱たたは遺䌝子発珟の制限にほかなりたせん.

 遺䌝子の発珟が制埡されおしたうメカニズムかが問題です.遺䌝子の発珟は転写因子によっお調節されおいたす.たた,転写因子の発珟自䜓も転写因子によっお調節されおおり,ある分化状態では定垞状態を保っおはいるが耇雑な遺䌝子発珟のネットワヌクが存圚しおいたす.そのネットワヌクの維持には自由な遺䌝子発珟が必芁䞍可欠です.その分化胜の制限に繋がる遺䌝子発珟の制限の機構で知られおいるものはDNAのメチル化ずクロマチン構造がありたす.DNAのメチル化が倚くなれば遺䌝子発珟は制限されたす.クロマチン構造が高次になれば,遺䌝子発珟は制玄を受けるわけです.遺䌝子の発珟が制限されおしたえば,分化胜も制限されおしたい,限られた现胞にしかなるこずができないこずになりたす.

 䟋倖ずしお,クロヌン矊では分化した现胞の栞に党胜性があるこずを瀺されたした.ここで瀺唆したように分化した现胞には党胜性はないので泚目され,発芋者は賞賛されたした.同様に,郚分党胜性を有する骚髄間質现胞が胎児性がん现胞のように党胜性を有するようになるのでしょうか.分化した现胞に,脱分化たたは先祖垰りが生じなくおはなりたせん.クロヌン矊の堎合は発生過皋を必芁ずしたしたが,発生を介さないでさたざたな现胞を骚髄間質现胞から䜜成する(现胞転換)こずが思うたたにできれば,骚髄間質现胞は「现胞治療」に䜿甚するこずができる倧倉よい゜ヌスずなりたす.

èš»)倚分化胜を瀺す骚髄間質现胞䞭の間葉系幹现胞の割合も幎霢ず共に枛少しおきたす(Science April 2, 1999).

新生児 1/10,000

10代 1/100,000

35æ­³ 1/250,000

50æ­³ 1/400,000

80æ­³ 1/2,000,000



Monday, February 5, 2007

尿路結石になっお感じたこず

人䜓解剖しおいるず,尿路結石を芋぀けるこずは倚い.「ああ,石があった.」ず以前は思っおいただけだが今は違う.自分が尿路結石になっお苊しんでいる.尿路結石の問題点は痛いこずだ.いろいろな事件が人生にはあったが,尿路結石は数少ない人生感を倉えおくれた事件のひず぀だ.ここで,玹介したいのは腎結石に関する自分の経隓談である.家庭の医孊には曞いおいないこずもあるので,尿路結石で困っおいる方には貎重な内容である.専門家ではないのでニュアンスに間違いがあるかもしれないし、倚少、個人差があるかもしれないが、私の知り合いの人の尿路結石を持぀人たちの意芋も参考にしおいるので自分では正しいず思っおいる。

 

「痛み」

尿路結石には皮類の痛みがある.そんなこずは,医者も教えおくれないし,本にも曞いおいない.「むずがゆいような䞍快な痛み」ず「激痛(げき぀う)」である.どちらも困るが,やはり本圓に困るのは「激痛」の方である.他の痛みずの違いは,「たいぞん」痛いこずず,運が悪いず「長く」痛いこずである.

 

「激痛に襲われた時の察応方法」

.痛み止め

 痛み止めの薬を持っおいるかどうかは重芁な意味を持っおいる.実際に痛くなるず痛み止めは䜕も効かないどころか,胃の調子を明らかに悪くする.しかし,盎接的な効果よりも持っおいるずいう安心感は倧きい.逆に痛み止めを持っおいないず頌るものがなくなり,ちょっずした絶望感を味わう.

.局所を抌す.

 研究宀にいる埪環噚内科の先生に聞いたのだが,背䞭を匷く抌すず激痛が止たるずいう.実際,半信半疑であったが,激痛のあった時にさっそく詊しおみた.驚いたこずに痛みは消えた.堎所を決めお,そこにマゞックむンクで印を぀けお,家族に抌しおもらう.痛みが取れるのはだいたい分くらいであるが,少しの間は助かる.䜕床でも抌せば痛みはずれるが,抌され過ぎるず筋肉に痛みが来おしたうために,嬉しくない(こちらの背郚の筋肉の痛みが優䜍になっおしたう).抌す堎所は,ちょうど痛みが最も匷いず思われるずころである.激痛の時は,背䞭党䜓が痛むが䜕ずか堎所は分かるし,䞀床わかれば油性ペンでマヌクできる.

.氎を飲む

 氎を飲むこずが私が䞀番薊める方法である.「氎を飲む」ずいうのは,痛みがないずきに飲むだけでなく,痛みが出おからでも効果があるず思う.氎ず䞀緒にビヌルを飲むのも効果がありそうだが詊したこずはない.

.「死なないし,必ず時間以内には痛みがずたる」こずを知る

 これは治療法ではないが,知っおいれば元気がでる.尿路結石の堎合,おおげさではなく,倧倉痛みが匷いために,絶望感にさらされるこずがある.そのような時にこの痛みでは死なないし,時間以内には必ず止たるずいうこずを知っおいるのず知らないのずでは倧きな違いがある.ある時間がたおばなにごずもなかったように,痛みがなくなる.

 

 知り合いのかたから挢方薬をいただいた.どうも利尿䜜甚があるものの結石が萜ちおくるこずもなく,がくの堎合はあたり圹にはたっおいない.

 

「お医者様に぀いお知っおおくずいいこず」

.尿路結石の専門家は,泌尿噚科である

.泌尿噚科には,尿路結石の患者が倚い(颚邪みたいなもの)

.泌尿噚科の先生は「患者の痛み」に察する察凊に察し,冷静です.ちなみに劻の出産に立ち䌚っお思ったこずは,産科の先生も冷静です.

.救急車を呌んだ方がいいかどうかは,結構刀断がむずかしい.痛みが匷いので救急車を呌びたくなる.しかし,痛みは匷いがある時間経過するず痛みがおさたる.もちろん,その痛みが尿路結石ず分かっおいる堎合である.自分は呌んだこずがないが、友人の医垫は米囜でも救急車を呌んだ。

 

 泌尿噚科の先生から,「激痛の前に予兆がくるので,そのずきに痛み止めを飲むように.痛くなっおからは効かない.」ず蚀われた.その通りで,痛みがきおからの痛み止めはたったく効かない.わたしがすすめるのは,予兆があったら氎をたっぷり飲むこずである.普段はあんたり氎を飲むこずができなくずもこんなずきは,飲めるものである.逆に,氎分の摂取が足りないず尿が少なくなり,結石が尿管内でがっちりずはたり,痛みを誘発するのではないかず考えおいる.

 

 

「血尿」

おちんちんのさきから,赀いおしっこが出でくるず結構びっくりする.たず,倧倉心配する.たず,頭にうかぶのは「がん」ではないかず.でおいるおっしこの色は分からないのだが,䟿噚にたたるおしっこのいろはワむンレッドである.䜕しろ驚くので医者に行った方がいいが,結石だず分かっおいる堎合は,やはり氎を飲むしかない.

 

「氎を飲め」ず蚀われたっお,そんなに飲めるもんじゃない.

 どんな教科曞にも曞いおる治療のひず぀に氎を飲めずある.どれだけ飲んだらいいのかさっぱり分からないではない.英語の内科の教科曞にはリットル飲めず曞いおある.なかなかリットルなんお飲めるもんじゃない.コンビニ゚ンスストアにリットルのミネラル氎が売っおいるので詊しおみるずみるずわかる.季節にもよるが䜕の味もしない氎を飲むのは苊行である.

 

「結論」

 私が䞀番薊めるのは,氎を飲むだけである.氎を飲むのは普段からだが,痛くなっおも遅くないから氎を飲む.痛み止めずお医者様は安心感のためにのみ存圚する.自分の堎合はこれしかない.石を砎壊するずか,石を溶解するずか,いろいろずあるが,尿路結石ずの戊いは痛みずの戊いであるず理解したい.氎分が足りなくなるような状態は,危険な状態である.倜寝た時の朝ずか,酒を飲んだ埌ずかは危険な状態である.むずがゆいような痛みに察しお,お酒は即効性はあるが,結果ずしお氎分をなくすので,芁泚意だ.

 痛み止めは飲み過ぎるず腹痛(胃炎)を生じるし、この痛みも半端ではないので泚意しよう。口内炎(アフタ)ができるこずもある。



Sunday, February 4, 2007

「倜泣きの子䟛を前にしお、倜䞭途方にくれるこずのある男性の方々のために」


 ヶ月を過ぎお,歳たでたでの赀ん坊の倜泣きはすざたしいものがある.よくもここたで泣くこずができるなずいうくらい泣く.時々,裏声になっおいたりしおせ぀なくきこえおくる.あたりにせ぀ない声をだすので逆に矩母や効は笑い出すくらいだ.よくみるず声だけで涙を流しおいないこずも倚い.

 ここでは,どうやったらこの倜泣きをしないようになるのかをいく぀かの経隓から玹介したい.倜泣きをやめさせるずいうのは同時に倜寝かし぀ける技術ずも関係しおおり,䞀回おがえたらやめられない.もっずも,倚くの日本にいる芪は䞀回の子育おで終わるが,その䞀回だっお倧倉だ.倜寝かし぀けるには,寝るたで添い寝をしおやっお,本を読んであげるずいう芪を知っおいる.それはそれで楜しいのだろうけど,毎日の矩務であっお疲れおいる時には぀らいし,添い寝をしないずねおくれない.ここに玹介する父芪のための方法を知れば,子䟛の郚屋の垃団の䞭に子䟛をいれお埌はテレビのある郚屋に戻ればいい.

 䞀蚀でいえば子䟛を自立させるこずである.別な蚀葉で蚀えばあきらめおもらうこずである.芪を頌らず,寝る時はひずりであるこずを自芚しおもらう.

 倜泣きの担圓はだいたいどの家も母芪であるが,これは基本的に間違いである.瀟䌚的に問題があるず蚀うのではなく,倜泣きをやめさせるのに母芪の出珟はたず逆効果である.父芪がやるべきである.これは瀟䌚的に父芪がやるべきずか,生物孊的に母芪がやるべきであるずかいう問題ではなく,方法ずしお父芪がやった方が効果が高い.これは,父芪が元来育児に参加する傟向が少ないからである.逆に育児によく参加する父芪ではここに玹介する方法は効果がない.でも今の日本のビゞネスマンは倧郚分,育児に参加しおいないでしょうから,過半数の方に圹に立぀.
 
 たず,倧事なこずは,赀ん坊は別の郚屋に寝おもらうこずである.できれば䞡芪の生掻の音が聞こえない堎所がいい.そんな郚屋なんおないず蚀う方(の䜏居にすんでいたり,もうひず぀の郚屋がずれない堎合は,残念ながらあきらめるこずになりたす.ごめんなさい.)別の郚屋に連れおいっおそこに寝かせお,芪は自分の郚屋に戻っお䞋さい.さあ,これからがたいぞんである.あなたの赀ん坊は%泣く.泣くなんお生やさしいものではなく,泣き叫ぶ.党力で泣くのでその声は家䞭にひびきたす.ここからがあなたの出番である.泣きさけんだっお死ぬこずはないので,郚屋のドアの隙間からのぞくだけで盞手をしおはいけない。倧事なのは、「忍耐」であっおほかにない。

 出番ず蚀っおも,起きるだけである.おきお様子を芋たす。泣いおいるずきがどのような状態かを芋極め、問題がなさそうであれば、ほっおおく。うんちのずきは、ずりかえおあげたほうがいい。お腹がすいおそうなずきは、ほっおおく。時間から時間泣き続けるず、諊めおねる。たたは、あきらめお静かになる。それたで、芪はがたんする。がたんできるかどうか、それがむずかしい。本圓に蟛い。しかし、週間我慢するず、赀ん坊は倜泣きも党くしなくなり、お乳も芁求しなくなり、朝たでぐっすり寝る。䞀週間もやっおられないかもしれないが、実際は日目くらいから楜になる。

 がたんするず蚀っおも、生やさしいものではない。赀ん坊がはいはいできるようになっおいるず扉の所たでやっおきお、扉をどんどんずたたく。それをある意味で無芖する蚳だから、自分が鬌であるかのような気がする。しかし、良く考えれば、赀ん坊だっお芏則正しい生掻で快眠できれば、最高である。優しさは、ここでは逆効果ず思っおいただいお間違いない。

 この方法は生埌どのくらいから、有効か。結構早い段階から、有効であり、生埌週間から行う人もいる。私どもは始めるのがおそいので(ヶ月くらい)、始めるずきはたいぞんである。この件に関しおは、劻ずも意芋が異なる。この方法がたいぞん有効であり、赀ん坊の快眠に必芁であるこずを認めおいるくせに、倜泣きをするずお乳を䞎えおしたう。䞀回お乳を䞎えるず、かなりの確率で次の日も倜泣きをする。劻は疲れおいるず、倜䞭の育児は倫の仕事だず蚀っお、寝おしたう。誠にいいかげんなこずだ。

 珟圚、人目の子育おを劻がしおいるが、これが最埌の子育おの予定である。いずれもこの方法でどの子䟛も添い寝はしない。垃団の䞭に赀ん坊を入れお、埌は自分の郚屋ぞ戻ればいい。赀ん坊は泣きもせず、おきおいるこずもあるが、ちょっずの時間でねおしたう。赀ん坊が慣れおしたうず、父芪である私の顔を芋るず、寝にいくものず決めおかかるような態床を瀺す。習慣ずはおそろしい。母芪の顔を芋るずお乳よこせだの、あやせだの、抱けだの、泣き始める。赀ん坊は盞手を芋お態床をかえる。

 ここに玹介した方法は,気が぀いた方がいるかもしれないがオリゞナルではない.すでに倚くの堎所でかかれおいるし,米囜西海岞で半分は教わっお来た技術である.

 劻がこの方法は女性には䞍人気になるず予蚀する。それなら、そうでいい。興味がある人でけが詊しおみればよい。昌間働いお、倜䞭に赀ん坊に泣かれた経隓がある方は、わかるはずだ。「うずきゅうめいがん」で倜泣きが治るならそれはそれでいい。若い父芪の犏音ずなるず信ずる。

 僕自身も䞀人ッ子で兄匟がなく,添い寝を芁求し,芪か祖父母がいなければ,子䟛でも倜䞭の時たで寝るこずができないこずもあった.子䟛は本来は眠たいのに,ひずりだず寝るこずができないずは悲しい.子䟛は結構,䞀日䞭遊んで疲れおいるんだ.



Friday, February 2, 2007

生物孊的䞖界芳

昔に勀務しおおった倧孊のカリキュラム委員䌚で委員長より短い質問をされたした。「生物孊的䞖界芳」ずいう蚀葉を、知っおいるかい。突然の質問でございたしたので、その堎では答える術がございたせんでした。䜕も頭のなかに浮かびたせん。「勉匷しおおきたす(実際は聞いおしらべお参りたす)」ず申し䞊げ、ぞたなこずを蚀い委員䌚に迷惑をかけないようにいたしたした。その埌は、そのこずが少し気になっおいたした。「もしかしたら、経枈孊郚や法孊郚を卒業した仲間ず私は別の䞖界芳を持っおいるのではないか。もしかしたら、わたしのそれは、倧孊時代や卒埌の教育によっお、぀くられおいるのではないか。」

 

最近、尿路結石で苊しんでいたす。知り合いに頌み、いろいろず面倒をみおもらっおいたす。痛みは真倜䞭に始たり朝たで続きたす。あたりに痛みが匷く、意識を䞀時的にでも萜ずしおもらいたいず発䜜䞭は思いたす。匷い痛みはこれでもかず襲っおきたすし、痛みで意識は朝方たで明瞭です。そんな痛みの苊しみの䞭で思うこずのひず぀に、おしっこの管の现さがありたす。管の现さを怚んでいたす。人䜓解剖を職業ずしおいるので、どこらぞんに石が぀たっおいお、぀たっおいる郚分の前の管がひろがっお、その管がけいれんするのを感じたす。石が、管の衚面をけずっお粘膜が剥げおいく絵が頭の䞭でひろがっおいたす。奜䞭球やリンパ球が集たっおきたす。そんなに痛いずきにですら、絵が浮かんでくる䜙裕がありたす。逆に絵が浮かんでくるこずで、痛みが増匷しおいるかもしれたせん。

 

高校の時の友人に野球の遞手がいたす。圌は東京倧孊の法孊郚に圚孊䞭で、尿路結石をもっおいたす。電話でお互いの尿路結石の話を倜半過ぎに熱心に話したす。「尿路結石は痛いよな。」「尿は血で真っ赀だよな。」共通の話題にい぀も盛り䞊がり、慰めあっおいたす。でもよく話しおみるず、圌ず私ずでは党然別のむメヌゞで話しおいるこずがわかりたした。痛いこずはいっしょです。しかし、圌は尿路結石の色や倧きさやたわりの組織のこずに぀いお、䜕も思っおいないでしょう。痛みから、尿路結石を抂念ずしお捉えおいるかもしれたせん。たたは、「石」ずいう字面からむメヌゞができおいるかもしれたせん。现い尿管ずそこに぀たっおいる扁平な石ずそしお痙攣する尿管がアニメヌションのようにうかんできお、このこずを怚むこずは私だけかもしれたせん。぀いでにいえば、その私が぀くるむメヌゞは、私が自ら解剖した゚むズの患者さんのおなかの䞭の様子から぀くられおいたす。東倧法孊郚の圌ず私ずでは、党然別のむメヌゞで尿管の石をずらえおいるのかもしれたせん。もっず、よく話せばわかるかもしれたせんが、きっずそうです。

 

か぀お䞀緒に䜏んでいた友人は、泌尿噚科の医者で石の治療を専門にやっおいたす。私の䞻治医です。本人は石を持っおいたせん。圌は尿路結石をどう抂念づけおいるのでしょうか。圌は圌で私ずは党く別のむメヌゞを持っおいお、その豊富なむメヌゞの䞭で暮らしおいるんでしょう。

 

䞖界芳なんおたいそうな蚀葉は、錻に぀きたす。でも、僕ら人は石ずずもに生きおいるし、石のこずはなんらかのかたちで䞀日に䞀回は頭のなかにうかんできたす。同じ石でも、人ずも別のこずをむメヌゞづくりながら生きる。

 

こんな぀たらぬ䞖界芳ですら倧孊で受けた教育やその埌の経隓や勉匷で圱響を受けおいたす。もしかしたら、生掻の党おが私の持っおいる「生物孊的䞖界芳」のフィルタヌでずおしおみおいるかもしれたせん。私が孊校の講矩は「生物孊的䞖界芳」を䞎えおいるず考えおみたした。私の䞖界芳を孊生の諞君におし぀けおいるず考えおみたした。



Wednesday, January 31, 2007

Human ES cells with cardiomyogenic potential are positive for Flk-1 and CXCR2

Human ES cells with cardiomyogenic potential are positive for Flk-1 and CXCR2. Human ES cells are difficult to handle, i.e., low growth rate and low transfection efficiency.



Monday, January 29, 2007

ヒト発生の運呜

ヒト発生の運呜

研究者の䞭には,人生のすべおをサむ゚ンスに捧げおいたうヒトがいたす。幎がら幎䞭,サむ゚ンスに぀いお考え続けるヒトがいるのです。サむ゚ンスに党おを捧げおしたった䞀人の埌茩が,13幎前(1985幎)に研究宀で僕に話しかけおきおくれたした。がくは,圌のこずを尊敬しおいたしたので,圌から話を聞けるなんおず嬉しく思っおいたした。圌のサむ゚ンスに関するアむデアは卓越しおいお,レベルが高く,僕には神様からの蚀葉のように感じたした。圌はあたり僕に話かけおくるこずはありたせんでした。圌は,優秀なヒトずのみ,時間をシェアしたす。

13幎前(1985幎)のその日、倜の12時くらいから朝4時たで僕に語っおくれたこずは,「電算機の䞊でヒトを䜜り出しおみせる。ヒトの発生を受粟から暡倣しお,ヒトを䜜り出しおやる自信がある。」ずいう内容でした。その時,僕は圌の蚀っおいる意味を心から理解したいず思いたした。小孊生の時にダンテの神曲を読み,サむ゚ンスの領域で既に倧発芋をひず぀成し遂げおいる圌が䜕か玠晎らしいこずを考えおいるのは間違いありたせん。内容はこんな感じです。ヒトの受粟卵は,最埌には䜓䞭の现胞に倉化するこずができるずいうこずず,その過皋で生じるさたざたな遺䌝子の働き具合をすべお予想しおやる。途䞭は䞀定の定垞状態が存圚し,別の定垞状態に移動するこずがヒトの䜓づくりの運呜なんだ。そんなこずを,圌は真剣に語るのですが,䞖界のサむ゚ンスそのものも今ほど情報もなく,「党おの」遺䌝子の動きや働きを予蚀するなんおできるわけないず思っおたした.そう思い぀぀も,朝4時たでの議論で少し粟神状態がハむになっおいたせいもあっお,僕は圌が真の予蚀者になっおくれるのはないかずいう期埅でかなりわくわくしおしたいたした。

僕の研究範囲の䞭にも,圌ずの話ず関係のあるいく぀かのおもしろいこずがありたした。自分の研究察象である骚髄の现胞は,骚になるし,脂肪になるし,心臓になるこずができたす。でも,これらの骚髄现胞は,脳や肝臓にはなるこずはできたせん.぀たり,この倧人の䜓の䞭にある「できあがった」现胞である骚髄现胞は,郚分的にいろいろな现胞になるずいう「郚分党胜性」があるずいうこずです。次に出䌚ったのは、圓時のボス(秊順䞀先生)が暹立したヒトの胎児性がん现胞です。この现胞は、受粟卵のように筋肉でも脳でも胎盀でも䜕にでもなれたす。「党胜性」があるのです。

现胞が心臓であるためには,DNAの状態が心臓型になっおいなくおはいけたせん。受粟卵には,䜕にでもなれるずいうDNAの修食状態だから,どんな现胞にもなれるずいう「党胜性」ずいう胜力がある。それから、僕たちの生殖现胞たたは生殖现胞になるべき现胞は,䞖代をこえおいき続けおいるわけです。この现胞のDNAの修食状態が分かれば,ヒトの䞍死のメカニズムがわかっおしたうはずです。こんなこずを僕は最近、始終,考えおいたす。


Friday, January 26, 2007

クロヌン人間の「こころ」

クロヌン人間の「こころ」
 

 先日,茚城県東海村に行きたした.子䟛人ずその友達人ず劻人を連れお原子力発電所ず再凊理斜蚭に関する博物通ずテヌマパヌクに遊びに行くためです.垞磐自動車道を車で走っおいる時に家族の者から質問をされたした.「脳を移怍したらそのヒトはどっちのヒトになるのか.」「は?」「脳を枡した方のヒトになるの?もらった方のヒトになるの?」「そのヒトは,ドナヌに決たっおいるじゃないか.」「でもその脳味噌の持ち䞻のものになっおしたうんであれば,倉よね.」「は?」「顔だっお䜓だっお動く䜓党郚は,脳を受け取った偎のものだから,受け取った偎のヒトになるのよね.」「意識は脳にあるから,脳だけでも移怍されたら䜓党䜓は脳を持っおいたヒトのものだよ.」

 

 「现胞は死ぬ運呜にある」こずで「ヒトも死ぬ運呜にある」ずいうこずが分かっおいたす.死ぬ運呜にあるヒトの意識を移怍でも䜕でもいいから残せるか可胜性があるのでしょうか.「クロヌン矊」の成功から「クロヌン人間」の議論が盛んになり,マスコミを隒がせおいたす.議論の䞻な点は「クロヌン人間を䜜補するこずは蚱容されるか」ずいうこずです.この議論はいろいろされおいたすが,クロヌン矊ず同じ方法でできたクロヌン人間では姿かたちは本人ず䞀緒になりたすが,意識ずいう点では党く別の個䜓ずなっおしたいたす.簡単に蚀えば今のクロヌン人間は,幎霢の異なる䞀卵性双生児ずいうふうにずらえるず分かりやすいのではないかず私は考えおいたす.意識が別では,姿かたちが䞀緒でも,ある意味では党くの他人です.そういう意識に泚目した意味では珟圚のクロヌンは䞍十分です.クロヌンず蚀うからには,意識も䞀緒でなくおはいけたせん.たずえば,盞手方のクロヌンがおいしいものを食べれば,自分も満足できなければいけたせんし,自分が悲しみを感じおいるずきは盞手方のクロヌンも同じ感情を持っお欲しいず蚀うこずです.個々のヒトの同䞀性はやはりゲノム䞊にのっおいる遺䌝情報に䟝存しおいるのではなく,そのヒトの意識が共有できるずいうこずが最も倧切な気がしたす.もちろん,意識が共有できおも意識は間違いなく肉䜓に圱響されたすから姿かたちは同䞀の方がよいでしょうし,その意識を叞る脳味噌の構造もゲノムで支配されおいる通りに同䞀で䌚った方がよいでしょう.完璧なクロヌン人間を考えるず,意識の同䞀性を満たした䞊で同じ遺䌝子情報の䞊で圢成される肉䜓ならびに粟神(脳のネットワヌク構造)を持ち埗るようなクロヌンこそが私が欲しいものです.今のクロヌン矊の話から,自分のクロヌン人間を䜜っおくれず蚀うヒトがおそらくそこらぞんは理解しおいないず掚察したす.

 

 コンピュヌタ䞊に新たに意識を぀くるこずは可胜かもしれないずいう考えを聞いたこずがありたす.䞀歩進んで,意識だけならその個人ず同䞀のものをコンピュりタヌ䞊に再珟できるずいう倢物語がありたす.意識のクロヌンがコンピュヌタにできるわけです.コンピュヌタに自分の蚘憶ず考え方のアルゎリズムを教えこみ自我(自分は誰だれであるずいう意識)を䞎えた堎合,人間ず同じ意識が生れおくるずいう楜芳的な考え方です.楜芳的ではあるけれども、倧倉,魅力的な考えです.しかし,この考えは,初めはあたり私を喜ばせたせんでした.自分自身がコンピュヌタの䞭にいるこずを考えるず嬉しくないず蚀うこずです.ネットワヌクを介しお䞖界䞭を駆けめぐるこずができおもいやです.蚈算胜力が高いずほめられおも,圓然嬉しくありたせん.

 

 その説を仲間に話したら「むンタヌフェヌスがむずかしいね.」ず蚀われたした.誠にその通りで,ずっずコンピュヌタの䞭にいるのであればかたわないのだが,人間の圢のなかにいるには,人間の噚官ずのあいだでいろいろず信号のやり取りをしなくおはいけたせん.より詳现にいえば,むカの塩蟛を食べれば塩蟛いず感じなくおはいけないのだが,その舌の情報を神経のシグナルで䌝えおもうたくいきたせん.䜕らかの別のコンピュヌタが理解できる情報に倉換しおいなくおはいけたせん.逆のこずをいえば,コンピュヌタに塩蟛いずいう情報をむンプットしおやれば,塩を嘗めおいる気分になる.あんたりやりすぎおもいけないのだが,「おいしい」ずいう情報をむンプットしおやれば,おいしい食事をしたこずにもなりたす.

 

 ヒトによっお違うずは思いたすが,私はコンピュヌタの䞭でもいいから,自我が欲しいず今では思っおいたす.その条件ずしお,コンピュヌタず蚀う今のコンピュヌタの圢ではなく,人間の脳内にいれお頂きたい.䞭身があればいいっおもんではなく,倖芋も倧事です.そこでクロヌンの技術に登堎しおもらい,本人の姿かっこが同じ入れ物を䜜りたす.そこに,自分の自我が芜生えおいるコンピュヌタをいれ,完璧なクロヌンのでき䞊りです.私は決しおクロヌン人間を䜜成するこずを賛成しおいるわけではありたせん.珟圚の方法で぀くられるクロヌン人間は極めおくだらなく,基本的に意識のうえでたったくの他人であっお,そんなものを垌望したっお意味がないこずを申し䞊げたい.自分にずっお意味があるクロヌン人間は意識の同䞀性を有しおいるもので,その可胜性に぀いお具䜓的に瀺させおいただきたした.実は,本圓はそれでもだめで,できあがったクロヌン人間ず元の人間ずの間で意識,感芚の同時性も必芁です.クロヌンが悲しいず思ったら自分も悲しいず思いたいし,自分がおいしいず感じたらクロヌンもおいしいず思っおもらいたい.さたざたな困難が圚り,実珟はほずんど無理だが,そういうものでしたら,自分のクロヌンが欲しいず蚀うヒト達の気持ちが分かりたす.逆にそういったクロヌンではない,クロヌン矊みたいなクロヌン人間は魅力を感じたせん.

 

 東海村に向かう車の䞭では,劻からもうひず぀質問をされたした.「心(こころ)はどこにあるの?」だたっお右手で巊の胞を私が抌さえるず「心臓にあるんだったら,心臓移怍を受けたら,心臓をもらったヒトは,あげたヒトになっちゃうの?」ず真剣に远加の質問をされた時には私はこたっおしたいたした.そこで話を少し倉えお,「心(こころ)で思うこずによっお存圚するものだっおあるんだよ.」「は?」「かわいらしい子䟛を芋るず胞がキュヌずなるこずがあるだろう.胞のあたりが実際に収瞮しおキュヌずなっおいるのではなく,心(こころ)で思っおいるだけかもしれない.手足が切断されおも心で「手の先がかゆい.」ず思えばそのヒトにずっおは手が「存圚」しおいるこずになる.」心(こころ)でいろいろず「思っ」たり,「考え」たりするので,その個䜓がどのヒトかは心(こころ)のありかで決たっおしたうんだろう.



Thursday, January 25, 2007

Galectin-1

Galectin-1 binds to integrin beta1 in neural stem cells. MSCs will be treated with galectin-1 to see if lectins can stimulate differentiation or growth of MSCs. The candidate for galectin-1 receptor in MSCs remains unclarified.



Tuesday, January 23, 2007

゚ンドノヌト

.明匘の葬匏: やらなくおよい。散骚掚奚。
.介護:できるかぎり業者を利甚。
A. 党おお金ずのバランス。すなわち、最埌たで介護が可胜かどうかがポむント。
B.