NetScience Interview Mail
2003/05/29 Vol.233
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【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)



前号から続く (第5回)

[09 : 温度に応答する細胞シート]

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■それでね、ここからが本題で、やっと細胞シートになるわけ。細胞をいっぱい培養しておいて、細胞を培養皿の上に全部バーッと覆ったあとに温度を下げると、下の絵でカーテンみたいに−−ほら、カーテンを開けるときシュルシュルシュルって、カーテンを開けるじゃない。あんな感じでこう細胞の培養皿の端から剥がれてくるわけ。

○なるほど。温度を下げるだけで、細胞のシートが、培養皿からシュルシュルと剥がれるということですね。

■それで、まあ、うまくいったなとか言って。さっきの糊はどうしちゃったのかなと思うじゃないですか。糊でくっついてるでしょう。
 で、これは左側が1日目で次が3日目、5日目、7日目なんですね。上と下は同じ視野です、同一視野。それで、下の核が染まっていて上がフィブロネクチン、さっきの接着タンパク質を蛍光抗体法っていう方法で染めて見ているんですね。
 そうすると最初、細胞はパラパラしかいないでしょ、1日目ね。白いところが少ないでしょう。これが増えてきますよね、1週間たつと。増えてくるのにしたがって、フィブロネクチンが緑ですけど、培養皿の表面を全部覆ってるのがわかるじゃないですか。
 この状態で温度を下げるわけです。そうすると、これ右の下の方が蛍光ないでしょう。全部剥がれてきて核がいる方に、緑色が見えますよね。つまり、接着タンパク質も全部、細胞と一緒に剥がれてきてるということを意味してるわけです。

○ほう……。

■実際、電子顕微鏡で見ると、これが細胞シートの上側が上面で下側が下面ね。上面には何もないけど、下面はアモルファスな構造が見えるじゃないですか。ここね、このもやもや。ここが細胞膜なの。ここがそのもやもやね。さっきのファイブロネチクンっていうのはこういうふうに見えるわけ、電子顕微鏡で見ると。
 だから剥がしてきたときに、こういうふうに細胞シートがガーッと剥がれてくるんだけど、そこにくっついてたファイブロネチクンも一緒にこっち側に付いたまま、こうやって取れてくるわけ。

○なるほどー。生きた状態で細胞が、しかもシート状で取れるわけだ。

[10 : 細胞シートは積層できる]

■漫画で描くとこんな感じで、細胞シートを剥がす前は細胞がフィブロネクチンとかを介して培養皿に載っかっているんですけど、温度を下げると細胞が全部一塊になってビューンって剥がれてくるんですけど、そのときに糊も付いてくると。

○ええ。

■普通、トリプシンで剥がすと、細胞と培養皿をくっつけている糊が壊れちゃうのと同時に、細胞と細胞の横横のつながりもあるんですね。みんなこうやって手を組んでいるわけですよ。手を組んでいるのも、カドヘリンとかそういう名前が付いているんですけどタンパク質なんですね。それがやっぱり壊れちゃうんですね。で、なくなっちゃう。ばらばらになっちゃう。というようなことで、細胞シートをつくるためには我々の方法がいいと。逆に言うとそれ以外はなかなかつくれないんですね。

○ふむふむ。

■実はこれ、四角い細胞シートをつくるんです。四角の内側にさっきの温度応答性の高分子をくっつけておいて、四角の外側は細胞がくっつかない高分子を付けておくんですね。それが左側ですね。これで温度を下げて細胞シートとして剥がして回収してきて、次の、他の培養皿に移したのが右側です。すなわり四角い細胞シートが四角く移動できるわけ。糊が細胞シートの下面に付いてるから再接着できるわけですね。

○へえ〜。便利ですね。

■これはほかの細胞シートの上にも載っけられるんです。さっき肝小葉の話をしましたけど、肝小葉みたいな構造をつくりたいなっていうことで、内皮細胞のシートを肝臓の細胞のシート上に載っけるんです。
 本当にこうなっているかどうか上から見てもあまりよくわからないから、共焦点レーザー走査顕微鏡で観察します。この機械は、X線CTみたいな縦割りの像が見られるんです。それで実際に見てみる。すると、肝臓の細胞っていうのはアルブミンという特殊なタンパク質をつくっているので、アルブミンの抗体で緑に染めておくわけ。内細胞とか肝細胞っていうのは中に細胞骨格っていうのを持っているので、その細胞骨格を赤く染めるんですね。それで、縦割りにすると、ちゃんと緑が下で赤が上になってますよね。っていうようなことで、こういうのができてるということなんですね。

○ほほう。

[11 :「細胞のコミュニケーション場」の実体を分子レベルで理解したい ]

○さっきの奴、多層になっているっていうか、2層のやつですけど、あれって上下の間のつながりというのはどうなってるんですか。

■本物の肝臓を電子顕微鏡で観察するとディッセ腔というスペースがあるんです。

○ディッセのスペース?

■ディッセっていうのは人の名前です。「腔」は英語でいうと「スペース」です。つまりわずかなすき間があるんですね。このすき間は非常に薄い基底膜と呼ばれる特殊な細胞外マトリックスがあって、これを介して二種類の細胞がつながっています。部分的にはこう手をつないだりしているんです。このような構造は確かにこれでもできていますが、現状では本物と100%同じかっていうと、同じじゃないですね。

○じゃあ、取りあえずは重ねてみましたっていう感じですか。

■本当はもう一つ別の細胞がいるんです。星細胞という名前で呼ばれますが、ある種の平滑筋細胞ですね。これが入っていません。今、これを組み込む仕事を始めています。
 現状では、1種類細胞が少ないわけですが、それでも肝細胞と内皮細胞を重ねるととってもいいことがあるんです。普通、肝細胞を肝臓から単離して培養すると、1週間ぐらいで細胞培養で死滅しちゃうんです。あっという間に元気なくなっちゃうんですよ。アルブミンとかも作らなくなっちゃうし、代謝機能もなくなっちゃうんですね。本当は毒の代謝とかやってるわけだけど。

○へえ〜。

■だけど一応この状態にしておくと3か月ぐらい肝細胞が元気に生きてるので、内皮細胞が何か出してるんだと思うんですよ、そういうのを分子レベルで同定するとかいう仕事をしています。僕と一緒に仕事をしてくれてる臨床の先生方が今、15人とか20人ぐらいいるんですけど、その中の1グループで慶応大学の消化器内科の井口先生、東先生とそういうところをやっています。
 再生医療とかって移植がからむので結構外科的じゃないですか。内科の先生達は分子機構を徹底的につめる方針で今一緒にやってます。

○先日、教授の岡野先生が「細胞のコミュニケーション場」を構築しましょうっていう話をされてましたが……。

■うん、そうそう。その「細胞のコミュニケーション場」の実体を分子レベルで理解することが目標です。実際どういうグロース・ファクター(成長因子)が出てるとか、どういう転写因子が何とかで、とかいう話に落とし込むことが当面の課題ですね。

○先日のシンポジウムのときも実は聞いてて思ったんですけどね、じゃあ、「コミュニケーション場」っていったい何ですかって、やっぱり聞きたくなりますね(笑)。

■そうそうそう、当然なりますよね。今の生命科学の業界では分子レベルの解析は必須ですね。ピンポイントで指摘できないとつらいでしょう。

○そうでしょうね。

[12 : 瘢痕治療]

■ええ。この重ねたという論文がやっと去年出たぐらいなので、分子レベルの話はもう少しお待ち下さい。
 皮膚の表皮細胞シートの仕事は論文にしたのはもう2〜3年前ですけど、うちの形成外科の副島先生、野崎先生がずっとそのあと臨床をやってくれています。臨床の仕事っていうのは結局、ある程度の臨床研究をして、長期のフォローアップをしないと論文にできないので、それはまだ活字になっていません。瘢痕(はんこん)ってわかります?

○はい、ひきつれとか瘢痕とかって奴ですね。

■うん、そうそう。もしも手術したときに交通事故とかで切っちゃったとき、顔に瘢痕が残ると女性なんかすごく大変じゃないですか。その瘢痕治療をするというときに、温度応答性培養皿上で作った表皮細胞シートを移植すつわけです。従来法だとなかなかうまくいってなかったのが、うまくいくようです。

○今、何例いらっしゃるんですか。

■今、正確な数字を把握していませんが、1例とか2例とかじゃなくて、それよりはもっと多いです。で、次にやったのが角膜です。温度応答性培養皿上で作製した角膜上皮細胞シートを使って角膜再建をします。これは大阪大学眼科の西田先生、田野先生との共同研究で、去年の12月に1例目をやりました。今、症例を重ねている最中です。さらにこれを進めて、角膜内皮の動物実験をおこなっています。これは今年か来年、臨床に進めたいと頑張っています。

○ほう。

■その次に臨床できそうなのは網膜色素上皮といって、今度は網膜の方、目の後ろ膜の方の細胞シート移植です。目の後ろでとにかく移植が難しいのでもう少し時間がかかると思います。同じく阪大の眼科の他、東北大の眼科の阿部先生、玉井先生と共同研究してます。
 この他、泌尿器領域でもいろいろとやっています。女子医大泌尿器の白柳先生、東間先生、東京医科歯科大学の高沢先生、木原先生、秋田大学泌尿器科の松浦先生、加糖先生達との共同研究です。
 あと、最近大きな成果が出ているのは歯科領域です。東京医科歯科大学の長谷川先生、石川先生との共同研究で、歯根膜細胞シート移植で歯周病が治療できるようになりました。そう遠くないところで臨床応用できると思います。
 これらは1枚の細胞シートの移植で組織再生できるという仕事です。で、次のカテゴリーは、同じタイプの細胞シートを何枚か積層していって厚みのあるものにして、それを移植するというものです。これは今、うちの講師の清水先生、大阪大学循環器外科の宮川先生、澤先生、松田先生と一緒に仕事をしています。

○ふむふむ。

■温度応答性培養皿の上で培養した心筋細胞シートを積層化してラットの心筋梗塞モデルに移植するとこれが治るんですね。今、大動物、ブタでやっています。ヒトにはちょっとまだ先ですが。

○面白いですね。

[13 : シートでも役に立つ]

■本当はね、心臓をつくるんだったら焼き鳥のハツみたいなねそういうのを作りたいんです。焼肉屋で出してもよさそうなやつ。肝臓をつくるといったらレバ刺しになるような肝臓をつくりたいわけです。

次号へ続く…。

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■新刊書籍・雑誌:
◇『自然エネルギーが地域を変える まちづくりの新しい風』(佐藤 由美/学芸出版社)
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◇『砂漠化と戦う植物たち がんばる低木』(徳岡 正三/研成社)
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◇『植物の耐寒戦略 寒極の森林から熱帯雨林まで』(酒井 昭/北海道大学図書刊行会)
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◇『ここまできた自己修復材料 信頼性と経済性を高めるキーマテリアル』(自己修復材料研究会編/工業調査会)
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◇『新しいものを次々と生み出す秘訣 ホンダのロボット開発創始者が明かす』(田上 勝俊/かんき出版)
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◇『創るモノは夜空にきらめく星の数ほど無限にある 海洋堂物語』(宮脇 修/講談社)
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◇『なぜなぜ宇宙と生命 宇宙の中の生命と人間』(日本学術協力財団編集/日本学術協力財団)
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◇『地中生命の驚異 秘められた自然誌』(デヴィッド・W.ウォルフ/青土社)
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◇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−
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◇朝日 食用のタヌキからSARSウイルス 中国南部の市場
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◇朝日 宇宙3機関の略称はJAXA(ジャクサ)
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◇朝日 着メロ著作権使用料、02年度は70億円突破 前年の倍
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◇朝日 先端機器の自前開発求める決議 ノーベル賞科学者3氏ら
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◇朝日 延命のひまわり5号、22日に米気象衛星にバトンタッチ
http://www.asahi.com/science/update/0521/002.html

◇朝日 糖尿病に漫才が効く!? “笑い”で血糖値が大幅に低下
http://www.asahi.com/health/jhcolumn/030520/index.html

◇朝日 携帯で地上デジタル受信 KDDIとNHK放送技術研究所が技術開発
http://www.asahi.com/business/update/0519/090.html

◇朝日。平安の富士山大噴火、溶岩は東京ドームの1000倍超
http://www.asahi.com/science/update/0526/002.html

◇毎日 ブラックホール:合体を観測 岐阜大助手ら世界初
http://www.mainichi.co.jp/news/selection/archive/200305/23/20030523k0000m040194000c.html

◇毎日 不妊治療に助成制度 低所得者対象、年間10万円程度−−与党方針
http://www.mainichi.co.jp/news/article/200305/21e/035.html

◇毎日 細胞分裂担う新分子を発見−−九州大グループ
http://www.mainichi.co.jp/news/article/200305/22m/011.html

◇毎日 ITSの実証実験を訪ねて「ITS世界会議愛知・名古屋2004」の準備進む
http://www.mainichi.co.jp/digital/coverstory/archive/200305/21/1.html

◇毎日 モバイル放送が手のひら大の端末試作
http://www.mainichi.co.jp/digital/mobile/archive/200305/21/1.html

◇毎日 携帯で電子書籍が読めるサービス シャープ
http://www.mainichi.co.jp/digital/mobile/archive/200305/20/2.html

◇ロイター SARS、未解明部分で医師らに困惑広がる
http://www.reuters.co.jp/news_article.jhtml?type=topnews&StoryID=2766172

◇東京新聞。震源から15キロ↓0・7秒早く電磁波 東工大教授ら発見 揺れる前に地震検知
http://www.tokyo-np.co.jp/00/sya/20030526/eve_____sya_____004.shtml

◇ZDNet “地上デジタル放送”から“丸められる有機EL”まで――NHK技研が見せた最新技術
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/24/nj00_giken.html

◇AV Watch NHK、技術研究所で地上デジタルラジオ受信機などを公開−リクエストやテレビエージェントなど、新サービスも提案
http://www.watch.impress.co.jp/av/docs/20030523/nhk.htm

◇総務省 映像コンテンツ等の著作権処理の円滑化に資するメタデータ体系の策定
http://www.soumu.go.jp/s-news/2003/030520_4.html

◇ZDNet DNP、フォトリソ法によるフルカラー有機EL製造に成功
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/22/njbt_04.html

◇ZDNet ケータイだけじゃない、注目の展示を一気に紹介
http://www.zdnet.co.jp/broadband/0305/22/lp21.html

◇ZDNet “ひとり勝ち”ではなく“共生”を目指す――MSの「情報家電戦略」
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/22/nj00_ms_johokaden.html

◇ZDnet ソニー、GPS用LSIを世界で初めて1チップ化
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/21/njbt_01.html

◇ZDNet テレマティクスの“将来”と“今”
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/21/nj00_telematics.html

◇ZDNet。これからは出張もロボットにおまかせ?
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/26/ne00_hp.html

◇ZDNet。ドコモ、携帯でクレジット決済可能な「DoCommerce」
http://www.zdnet.co.jp/mobile/0305/22/n_docom.html
リリース:http://www.nttdocomo.co.jp/new/contents/03/whatnew0522b.html

◇日本工業新聞 日本ロボティクスが反力発生しない新ギア機構を開発
http://www.jij.co.jp/news/car/art-20030520193733-EWXHOTCYLU.nwc

◇日刊スポーツ 日立のICチップをユーロ紙幣が採用へ
http://www.nikkansports.com/ns/general/f-so-tp0-030520-0002.html

◇ITPro 政府が「IT基本戦略」第2版の草案公表。無線インターネットの促進を盛り込む
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/NCC/NEWS/20030516/1/

◇IT Pro やっぱり足りないデジタル機器の「自明の使い勝手」
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/ITPro/OPINION/20030519/2/

◇BizTech アル中の特効薬見つかる
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/medi/247865i

◇BizTech シード、薬剤の徐放性を持つコンタクトレンズ開発に成功
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/medi/247947

◇BizTech。北里大ほか、同種培養真皮の臨床応用、264症例を厚労省へ報告
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/leaf/CID/onair/biztech/medi/248717

◇BizTech。タカラバイオ、株式公開の準備開始、研究開発に積極投資へ
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/leaf/CID/onair/biztech/medi/248720

◇BizTech。Microsoft、スパム・メール対策の取り組みを発表へ
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/leaf/CID/onair/biztech/gen/248715

◇BizTech。MITと米陸軍がナノテクノロジ研究所を開設
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/leaf/CID/onair/biztech/ntec/248746

◇NE Online。SID2003特設ページ。電子ペーパー、有機ELそのほか。
http://ne.nikkeibp.co.jp/NEWS/sid2003/

◇日経マイクロデバイス 透明有機ELパネルを韓国Samsung SDIが開発
http://ne.nikkeibp.co.jp/lcd/2003/05/1000018531.html

◇ASCII24 【ビジネスシヨウTOKYO2003 Vol.5】NTTドコモ、ユビキタス社会に向けた取り組みを紹介するイベント
http://ascii24.com/news/i/topi/article/2003/05/20/643724-000.html

◇ZDNet “ユビキタスの伝道師”――TRON坂村教授、IPA基調講演でほえる
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/21/nj00_sakamura.html

◇ZDNet ユビキタスと、日本経済再生
http://www.zdnet.co.jp/broadband/0305/20/lp14.html

◇ZDNet ビジネスシヨウで見つけた“コクヨのヨコク”
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/21/nj00_kokuyo.html

◇ZDNet 携帯でクレジット決済〜対応自販機が登場
http://www.zdnet.co.jp/mobile/0305/20/n_kcre.html

◇ZDNet:“パートナーロボット”開発、1000万円から可能です――NEC「RoboStudio」
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/19/nj00_papero.html

◇BB Watch ソニー、ネットワークを通じてAIBOの操作ができるソフト
http://bb.watch.impress.co.jp/cda/news/1479.html

◇GAME Watch 3Dゲームファンのための「Half-Life 2」エンジン講座
http://www.watch.impress.co.jp/game/docs/20030523/e3valve1.htm

◇HotWired 究極の戦闘服を開発する研究所、MITにオープン
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030523301.html

◇HotWired 米国防総省、テロ対策として「市民を監視する」システムを擁護
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030523202.html

◇HotWired 「GPS追跡は違法」、容疑者がプライバシー侵害で当局に反論
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030523204.html

◇HotWired イギリスでスポーツ施設へのカメラ付き携帯持ち込みを禁止
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030523205.html

◇HotWIRED 開発進む微生物利用のバイオ燃料電池
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030522301.html

◇HotWIRED SARSの謎を解く鍵となるか? 「スーパースプレッダー」
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030522306.html

◇HotWIRED 眼鏡に装着するワイヤレス・ウェアラブル・ディスプレー
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030521307.html

◇HotWIRED 世界各地でインド人IT技術者の逮捕が続発
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030521108.html

◇HotWIRED 調査結果:「携帯電話への依存」が進む現代社会
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030520206.html

◇montreal life 国際宇宙ステーション(ISS)第7次滞在クルー 宇宙からの便り 1: 「やあ、地球人諸君!」 ISS科学主任 エド・ルー(Ed Lu)
http://pages.total.net/~oda/ja/translations/luchronicles1.htm

◇japan.internet.com 韓国、2007年までに1000万世帯で「情報家電ネットワーク化」を推進
http://japan.internet.com/public/news/20030520/9.html

◇japan.internet.com 宮城県白石市、電子投票経験者の6割以上が「次回も電子投票で」と回答
http://japan.internet.com/public/news/20030520/10.html

◇ホンダ 追突を予測し、ブレーキを制御する世界初の「追突軽減ブレーキ」を新開発
http://www.honda.co.jp/news/2003/4030520.html

◇お天気プリンセス
http://www.e-tenki.net/html/princess/

◇at home こだわりアカデミー 「魚貝類の毒とアレルギー」 東京水産大学食品生産学科教授 塩見一雄 氏
http://www.athome.co.jp/academy/zoology/zoo18.html

◇BB Watch。周波数資源開発シンポジウム2003:ユビキタスのキラーアプリは“VoIP携帯電話”と“UWBによるホットスポット”
http://bb.watch.impress.co.jp/cda/event/1600.html

◇BB Watch。周波数資源開発シンポジウム2003:周波数有効活用と広帯域無線通信の実現にマイクロセルは不可欠
http://bb.watch.impress.co.jp/cda/event/1581.html

◇Internet Watch。NTT西日本など4社、「二次元バーコード活用型ASPサービス」のトライアル開始
http://internet.watch.impress.co.jp/www/article/2003/0526/bar.htm

◇科学技術者のための総合リソースガイド・NetScience
  http://www.netscience.ne.jp/

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NetScience Interview Mail Vol.233 2002/05/29 発行 (配信数:24,996 部)
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