【大和雅之（やまと・まさゆき）東京女子医科大学・先端生命医科学研究所】

　研究：組織工学・ナノティッシュエンジニアリング
　著書：図解ナノテクノロジ−のすべて, 工業調査会(2001),
　　　　化学フロンティア(3),化学同人 (2001),
　　　　現代医学の基礎第14巻移植と人工臓器, 岩波書店, (2000)
　　　　日経サイエンス２００３年６月号ほか

○東京女子医科大学・先端生命医科学研究所の大和雅之さんのお話です。最近話題となっている、組織医工学（ティッシュ・エンジニアリング）や再生医学といった話題に関する先端をご紹介頂きます。なお、「日経サイエンス」の２００３年６月号に、大和先生たちの研究が紹介されていますので、合わせてご覧頂けると分かりやすいかもしれません。（編集部）

大和雅之氏

○あ、はい。ぜひぜひ。

■じゃあこっちへ来て。
　これ、オペ室。よくテレビとかに出てくるでしょう、これ。こういうのを「無影灯」っていうんですよ。影ができないんですよ。

○はい。渡辺淳一の小説のタイトルになってる奴ですね（笑）。

■ここは動物実験にしか使っていないんだけど、市中の一般病院より豪華なんですよ。これはイヌ用のベッドですね。２個あるんで、一応、同時に２頭、例えば移植するとかできます。
　これが手術用の顕微鏡で、手元をこうやって拡大します。オペって２人でやるので、メスをにぎっている本人と助手さんと２人で見られるように対物レンズが２組み対抗でついてます。さらにビデオカメラが付いていて術者の視野が録画できます。
　エコーってやったことは？　若いからないかな。

○ないです。わかりますけど。

■「脂肪肝ですね」とか「男のお子さんですよ」みたいに、他には心臓や腎臓とかを見るのに使うやつです。これは人間用ですけど、動物実験用に使ってます。ネズミに再構成心筋組織を移植しているので、これを非侵襲的にモニターするのに使います。ネズミの心臓の拍動はヒトの倍くらい早いので時間分解能も倍必要なわけ。これは一般的なヒト患者用より高級な機械です。

○ははあ。

■それからこっちの部屋は心筋細胞の仕事をするのに必要な電気生理の装置とか、それから心臓の動き、拍動を計測する装置とか、タイムラプスのビデオとかがあります。顕微鏡をおおっているこの箱の中で細胞を長時間飼えるようになっています。
　それからこういう−−ちょっと見た目は良くないかもしれないけど、自分達で作ったデバイスがいっぱいゴロゴロしてます。こういうデバイスを自作して、この中で細胞を培養して移植できる心筋組織を培養系で再構成する仕事をしているグループがいます。デバイスは、ここに並んでいる小さいCO2インキュベーターの中に入れて使うわけです。で、奥の方には普通のCO2インキュベーターとかがあります。
　こっちの部屋は小動物飼育室です。大形動物用の施設は大学の共用施設として別に大きいのがあるんですけど、ネズミは全部ここで飼っています。こんな感じでラックにケージが整列してて、大体みんな背中やお腹にいろいろな再構成組織が移植されています。
　この入り口に貼ってある一覧表の「ヌ」っていうのはヌードラットという意味で、自己以外の細胞を移植しても拒絶されない特殊なラットです。「ＧＦＰ」っていうのは体中のすべての細胞が緑色に光るトランスジェニック−−遺伝子組み換えをしたネズミです。こっちは普通のネズミですね。
　背中とかお腹とか、いろんなところに移植してるんですけど、ネズミはもちろん最初のとっかかりのレベルです。とにかくネズミで再現性よくうまくいくことを確認してから、ウサギやイヌ、ブタなどの大きな動物に移行して、最後に臨床を目指します。

○これは何ですか、「ＥＳ into heart 0109」というのは。

■ヌードラットにトランスジェニックで緑色に光るＥＳ細胞から作った再構成組織を移植したやつですね。去年の12月25日に１回移植して、年が明けて１月９日に１回移植部位を開けて生着を確認した後にもう一回閉じて、まだ今日も飼っているって、そういう意味です。

○なるほどね。

■まあこんな雰囲気のところで仕事をやってます。じゃ、ちょっと離れてるんだけど、話のできるところに行きましょうか。元々看護婦さんの女子寮だったところを研究室にしてるんですよ。今頃の看護婦さんは寮なんか入りたがらないんだよね。

○そういうもんですか（笑）。

[01: 組織工学]

科学技術ソフトウェア データベース

○さて、本日はよろしくどうぞ。

■こちらこそ。じゃあどういったことから話しましょうか。「組織工学」ってわかります？

○えーと、一応、一通りざっとですが、「再生医療」というテーマで企業を取材したことはあります（『中央公論』２００２年１０月号ほかを参照）。

■そうだよね。書評もしてたよね、筏義人先生の本とか。

○はい。

■じゃあ、御存知だということを前提でお話しします。1980年代後半に、「ティッシュ・エンジニアリング」っていう言葉が生まれました。日本語訳が「組織工学」ですね。だけどこの言葉はティッシュ・エンジニアリング以前にもあって、部長が何人とか取締役が何人みたいな会社や軍隊等の組織を工学的に検討する学問です。これを気にして、「再生医工学」などと訳す場合もあります。
　この写真は、ハーバード大学の子供病院の消化器外科（当時）のジョセフ・ヴァカンティ先生と、ＭＩＴの化学のロバート・ランガー先生です。この２人は若かった頃に、今ノーベル賞候補の一人と言われている子供病院のジューダ・フォークマンのところにポスドクでいたんですね、同じ時期にね。それ以来の付き合いらしい。

○はい。

■ジューダ・フォークマンっていうのは「血管新生」という言葉をつくった人です。昔の、といっても今でもメインに使われていますが、抗癌剤っていうのは要するに単に細胞をたたくっていうやつで、特異性がないんですね。普通の細胞もやっつけてしまうわけです。彼は、細胞をたたくと副作用が強すぎて困るから、細胞をたたかないで癌をつぶしたいというふうに考えた。それで「血管をつぶして兵糧責めにすればいい」っていうことを思い付くんですね。
　だけど、既存の血管をつぶしちゃうと困るから、どういうふうにしたかっていうと、「新しくできる血管だけつぶせばいい」っていう考え方。癌の周りっていうのは新しい血管がバカバカバカバカできるわけです、栄養が欲しいからね。それをつぶすっていう概念を提唱をした人です。

○ふーん。確かに血管新生の阻害は、色々と話題にはなってますね。

■うん。ティッシュエンジニアリングに話を戻すと、彼らはそこにいた２人なんだけど、そのあともずっと仲がよくて。1980年代の後半に至って、ヴァカンティ先生は病気の赤ちゃんに肝臓移植とかするわけですよ。だけど、本当はお母さんから肝臓の一部をもらえたらいいんですけど、お母さんの肝臓の状態によってはもらえない場合があるわけです。

○へえ。

■脂肪肝や肝硬変とかだと移植できないんですよね。この間も事故があったでしょう、ドミノ移植で。あれもそうだけど、今のガイドラインだと脂肪肝とかになってると切れないんですね。
　そういうことがあるので、どうしても移植待ちのまま亡くなる子供の患者さんがいらっしゃるわけです。その一方で細胞培養に関する学問というのは結構進んできているので、培養細胞から何とかして移植できるような組織をつくれないかと考えるわけです。

○はい。

■ティッシュ・エンジニアリング以前から、細胞を懸濁液にして注射で組織に入れるっていうのはあったんです。たとえば血液の細胞だったら、もともとバラバラで血中を浮遊しているわけですから、ただ注射するだけで十分なわけです。昔でいう骨髄移植は、今では「造血幹細胞移植」っていうんですけど、ただ注射で入れればOKなわけですよ。

○ええ。

■ところが、肝臓とか骨とかの組織っていうのは固まりになっていてなんぼの世界なので、細胞懸濁液を注射で入れても特殊な例外を除いては調子悪いわけ。実際、僕らのところでも実験してるけど、１％も組織に生着しないんですよ。

○そんなに生着率が低いんですか。

■うん、100万個入れて１万個とか、100億個入れて１億個しか生着しないんですね。で、生着しなかったやつが、肺とか腎臓とかの細い血管に詰まるんです。そうすると、またそれで違う合併症が起きるでしょう。

○ああ……。

■というわけで、そういうことをしたくないから、なんか形にして入れなくちゃいけないって考えるわけです。だけど、プラスチックでもしも形をつくって入れようと思うと、塩化ビニールとかポリスチレンとかって、僕らの体の中に入れたらすぐ異物認識されて排除されちゃうんです。だからうまくいかないわけだけど、１個だけうまくいく高分子があるんですね。
　それは何かというと、皆さんオペしたときに、体の外側のときは３週間後に抜糸をしますとかってやるけど、内側の臓器を縫うときは抜糸ができないので、基本的には後で勝手に溶けてなくなる特殊な高分子の糸を使うんですね。そういうのを「生分解性高分子」っていうんですけれども、生分解性高分子で細胞の「足場」をつくってこの足場に細胞をまいてやればいいっていうのを提唱したわけです。
　様々なメディアで大変有名なやつで、背中に耳が乗っかってるネズミっていうのがありますよね。これはどうやって作るのかっていうと、人間の耳の形をした生分解性高分子製のスキャホールド（足場）に、耳っていうのは軟骨なので軟骨の細胞をまいて、少し培養したあとに背中に移植しているんですね。

○ええ。投資家からお金を集めるためにデモンストレーション用につくった、っていうやつですよね。

■最初に世に出たのは10年以上も前ですけど、一例も臨床応用されていないんです。うちの大学の形成外科に寺田先生っていうすごく元気のいい先生がヴァカンティのところに去年まで２年ぐらい留学してて最近もどってこられました。寺田先生は絶対に臨床応用する気で帰国後もとっても一生懸命研究されています。

○耳をですか？　本当に？

■うん。この人はトニー・アタラ先生です。同じ子供病院の泌尿器の先生ですが、彼はヴァカンティのところで昔、ポスドクをやっていたことがあります。
　これは1999年の『ネイチャー・バイオテクノロジー』に出た有名な仕事なんですけど、彼はイヌの膀胱を作ったんです。この写真は本物のイヌの膀胱です。で、イヌの膀胱の形にさっきの生分解性高分子でこういうバッグみたいなのを作っておいて、このバッグに膀胱の細胞を播種して、培養した後に移植します。このやり方だと血管が入ってないので、「大網」というおなかの中にある非常に血管が豊富な、組織でくるんで移植します。

○入れるんですか。

■そうです。この論分ではすごくうまくいっています。ところが全然これ、ヒトじゃあ、うまくいかないらしいんですよ。

○それは、どうしてですか？

[02 : ネズミでうまくいく手術がなぜ人間ではうまくいかないのか]

■ええ、これは僕らがやっていてもわかるんですけど、ネズミはもう簡単なんですよね。かなり何でもできるんです。で、次にウサギにいくでしょう。「なんか調子悪いな」とか言って。でもそこそこいったから、次はイヌと。「どうもうまくいかないよね」とか言って。そのあともしもサルとかヒトにいった日には、かなりの頻度で壊滅的にうまくいかないことが多いようですね。

○どうしてなんですか、それは。

■うん、まず１個は身体の大きさが違うんですよね。それから、ネズミはおなかを開けてオペして縫うでしょう。麻酔が覚めますよね。いきなりバババババッてこの辺走り回ってますよ。

○なるほどね。

■人間はさあ、おなか開けて縫ったら、２〜３週間はじっとしてますよね。もともと動物は生命力もすごいあるのかなという気はするけど、よくわかりません、原因は。

○でも、手術のあとの大きさとかを見ても、人間だとちょっと開けてもすごく痛がってますよね。その差は何ですかね。

■うんうん。僕らで言ったらさあ、ネズミのオペなんてズバッと切っちゃうんだよ。人間でそれだけ切ることないですから。だけどネズミは何ともなくいくのね。それから、すごく再生能力が高いですよね。
　一つはね、野生の動物はそういう遺伝子を持ってないと生き残れなかった可能性がありますよね。人間みたいに弱いのは、こう、家があったり服があったり、守るものがあるから生き残れたんで、根本的に違うのでしょう。実験動物といってもちょっと前までは野生の動物だったわけです。ほんの10年か20年前までは野生の動物――もっとかな。まあ、30年か40年前までは野生の動物だったわけですからすごい強いのかなと思ったりもしますけど。
　でも寿命は短いんだよね。その強い分だけ寿命が短くなっていると考えた方がいいのか、よくわかりません。とにかく強いんですよ。

○ふーん。分かるけど、やっぱり不思議ですね……。

■小動物で上手くいく最大の理由は結局組織が小さいからだと思います。人間の全身で60兆個細胞がいて、脳一つとっても140億個もありますが、ネズミの身体全体が僕らの心臓や腎臓よりもはるかに小さい。

○ええ。

■たとえば南洋の小島の統治に比べればソ連やアメリカみたいに大きな国を統治するのは大事です。だから連邦制とか合衆国制とかにするでしょ。アメリカの歴史を見るとそのほとんどが道路とか電話やインターネットとかインフラを作る話に終始してる。これに対応するのは血管ですね。組織工学・再生医療ではとにかく再生組織の隅々まで血管を再生させること、これをホストの血管網に接続することが大事なのですが、これができていないんです。

○うーむ。

○次号へ続く…。

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■新刊書籍・雑誌：
◇『飛行機物語　羽ばたき機からジェット旅客機まで』（鈴木真二／中公新書）
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◇『基礎から学ぶナノテクノロジー』（平尾 一之／東京化学同人）
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◇『水産動物の性と行動生態』（中園 明信／恒星社厚生閣）
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◇『拡張された次元　芸術と科学の相克を超えて』（坂根 厳夫／ＮＴＴ出版）
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◇『愛犬のための家庭の医学』（エリザベス・ランドルフ監修／ソニー・マガジンズ）
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◇『生物化学兵器の真実』（Ｅ．クロディー／シュプリンガー・フェアラーク東京）
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◇『数の冒険　算数・数学の世界を楽しむ２０話』（アンナ・チェラゾーリ／世界文化社）
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◇『入試数学伝説の良問１００　良い問題で良い解法を学ぶ』（安田 亨／講談社ブルーバックス）
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◇『脳を活性化する性ホルモン　記憶・学習と性ホルモンの意外な関係』（鬼頭 昭三／講談社ブルーバックス）
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◇『Ｑ＆Ａ食べる魚の全疑問　魚屋さんもビックリその正体』（高橋 素子／講談社ブルーバックス）
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◇『地球環境政策』（亀山 康子／昭和堂）
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◇『宇宙史の中の人間　宇宙と生命と人間』（海部 宣男／講談社＋α文庫）
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◇『異形の惑星　系外惑星形成理論から』（井田 茂／ＮＨＫブックス）
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◇『ユビキタス無線工学と微細ＲＦＩＤ　無線ＩＣタグの技術』（根日屋 英之、植竹 古都美／東京電機大学出版局）
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◇『南極海 極限の海から』（永延 幹男／集英社新書）
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◇『日本の医療に未来はあるか　間違いだらけの医療制度改革』（鈴木 厚／ちくま新書）
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◇『水素エコノミー　エネルギー・ウェブの時代』（ジェレミー・リフキン／日本放送出版協会）
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◇『「都市再生」を問う　建築無制限時代の到来』（五十嵐 敬喜、小川 明雄／岩波新書）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02315579
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◇『クジラと日本人』（大隅 清治／岩波新書）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02315582
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4004308356/sfsciencebook-22/

◇『新聞は生き残れるか』（中馬 清福／岩波新書）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02315580
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◇『映像の先駆者１２５人の肖像』（志賀 信夫／日本放送出版協会）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02304680
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◇『すべては傍受されている　米国国家安全保障局の正体』（ジェイムズ・バムフォード／角川書店）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02300704
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◇『新・地球環境ビジネス 2003-2004 自律的発展段階にある環境ビジネス』（エコビジネスネットワーク／産学社）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02285846
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◇『電子政府・自治体ガイド 2003』（自治体電子化コンソーシアム／日本能率協会マネジメントセンター）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02310681
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◇『アインシュタインの恋 上』（デニス・オーヴァーバイ／青土社）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02314590
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/479176031X/sfsciencebook-22/

◇『アインシュタインの恋 下』（デニス・オーヴァーバイ／青土社）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02314591
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4791760328/sfsciencebook-22/

◇『ニュースをにぎわす化学物質の大疑問』（斎藤 勝裕／講談社）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02315686
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4061542729/sfsciencebook-22/

◇『人が学ぶということ　認知学習論からの視点』（今井むつみ・野島久雄／北樹出版）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02314449
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◇『ホタルの木』（大場 信義／どうぶつ社）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02314142
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4886223214/sfsciencebook-22/

◇『フリーソフトウェアと自由な社会 ―Richard M. Stallmanエッセイ集』（リチャード・M・ストールマン／アスキー）
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4756142818/sfsciencebook-22/

◇裳華房 自然科学系の雑誌一覧−最新号の特集等タイトルとリンク−
http://www.shokabo.co.jp/magazine/

■イベント：
◇リニア試乗会
https://linear.jr-central.co.jp/test_ride/index.asp
6月20日（金）、21日（土）。

◇ＤＮＡ５０周年記念フォーラム「ゲノム革命、我々はどこへ向うのか」」
http://www.natureasia.com/japan/dna50/index.php?ref=4
5/15、木曜

◇NHK放送技研公開
http://www.nhk.or.jp/strl/open2003/
5/22-25日

◇第2回 ROBO-ONE Technical Conference
http://www.tsukumo.co.jp/shop/robo/roboone.html
5/31（土）

◇自治体総合フェア2003
http://www.noma.or.jp/lgf/
5月21日(水)〜5月23日(金)。ビッグサイト。

◇裳華房　2002年 学会主催一般講演会・公開シンポジウムなど
http://www.shokabo.co.jp/keyword/2002_openlecture.html

◇裳華房　研究所等の一般公開
http://www.shokabo.co.jp/keyword/2002_openday.html

■ U R L ：
◇朝日　シリコンをナノ粒子にして３原色発光　東海大グループ
http://www.asahi.com/science/update/0423/001.html

◇朝日　乳歯の中に幹細胞を発見　米で発表
http://www.asahi.com/science/update/0422/002.html

◇毎日　進む“医療工学”　臓器移植を待たなくても…
http://www.mainichi.co.jp/news/article/200304/19m/139.html

◇毎日　食品流通で無線ICタグの大規模実験
http://www.mainichi.co.jp/digital/solution/archive/200304/24/1.html

◇毎日　世界最高の変換効率、シャープが新型太陽電池
http://www.mainichi.co.jp/digital/computing/archive/200304/22/4.html

◇毎日　携帯でクレジット決済　ビザ、日本信販などが6月から
http://www.mainichi.co.jp/digital/mobile/archive/200304/21/5.html

◇毎日　機種依存なしの遠隔診療システムを共同開発　弘前大
http://www.mainichi.co.jp/digital/solution/archive/200304/21/5.html

◇読売　肺炎患者，瞬時に発見　成田空港に「体温カメラ」
http://www.yomiuri.co.jp/national/news/20030423ic31.htm

◇理研　半世紀ぶりの新種ビタミンPQQ(ピロロキノリンキノン)
http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2003/030424/index.html

◇HotWIRED　インターネット界の寵児、宇宙事業に乗り出す
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030424103.html

◇BizTech　NTT東日本とNTT-ME、住基カード準拠のICカード
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/comp/243397

◇BizTech　六本木ヒルズ：全貌を現したメディア都市
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/prom/243190

◇BizTech　解説：衛星打ち上げ再延期、硬直化した予算編成があらわに
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/mech/243396

◇HotWIRED　環境重視のコンセプトカーが続々と登場
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030423301.html

◇HotWIRED　アウディ、コンピューター技術満載の新型セダンを発表
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030423302.html

◇ナノネット　自己組織化によるパターン化フィルムの作製　〜自然にゆだねたボトムアップ手法を用いて〜
http://www.nanonet.go.jp/japanese/mailmag/2003/015a.html

◇松下電器　読書用端末Σブックを発売　日本初の記憶型液晶採用、世界初の著作権保護機能
http://matsushita.co.jp/corp/news/official.data/data.dir/jn030422-5/jn030422-5.html

◇科学技術者のための総合リソースガイド・NetScience
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