Ver.1.1 (140202-17:00)

・これは、2014年1月30日にジャーナリスト向けに発行したサイエンス・アラートです。

・記事の引用は自由ですが、末尾の注意書きもご覧下さい。

＜海外SMC発サイエンス・アラート＞ 

多能性細胞を作る新手法を開発：海外専門家コメントト

理化学研究所の小保方晴子研究ユニットリーダーらは、様々な臓器や組織の細胞になる多能性細胞を作る新たな手法を開発し、１月30日付けのNatureに発表しました。マウスの細胞を使った実験で、弱酸性の溶液に入れて刺激を与えることで多能性を引き出せることを示しました。開発した手法で作成した細胞はstimulus-triggered acquisition of pluripotency (STAP)細胞と名づけました。

原著論文：

(Obokata et al, 2014)Stimulus-triggered fate conversion of somatic cells into pluripotency. Natureリンク

(Obokata et al, 2014)Bidirectional developmental potential in reprogrammed cells with acquired pluripotency. Natureリンク

ロビン・ラベル＝バッジ教授　（Prof Robin Lovell-Badge）

Head of Division of Stem Cell Biology and Developmental Genetics, MRC-NIMR　英MRC国立保健研究研究所、幹細胞生物学と発生遺伝学部門の部門長

【概要】

酸性条件が細胞のリプログラミングを誘導するのは驚くべきことです。

ただ、実際のところSTAP細胞は（幹細胞の重要な性質である）自己再生能力が限定されているので（ES細胞やiPS細胞と異なり）、本当に幹細胞と呼ばれるべきではないでしょう。その上、特徴的な遺伝子の発現や分化できる細胞の種類において、STAP細胞はES細胞やiPS細胞と比べて多くの点で異なっています。それにもかかわらず、少なくとも多能性に関する性質は持っているようです。

そのため、ES細胞やiPS細胞とさらに似た状態にできることを示すことも重要になります。

本当に興味をそそられるのは、どのようにして酸性条件がリプログラミングの引き金になるのか、ということです。なぜレモンや酢の物を食べたりコーラを飲んだりしてもリプログラミングが起きないのでしょうか？

【コメント原文】

"The reprogramming induced by low pH is remarkable. It does not give cells that are the same as ES cells or iPS cells, indeed the STAP cells should not really be called stem cells as they have limited self-renewal ability (unlike both ES and iPS cells) – a key property of stem cells. Moreover they have a number of different properties in comparison to ES and iPS cells with respect to their expression of characteristic genes and the range of cell types they can give rise to on differentiation, nevertheless, they appear to possess at least some properties associated with pluripotency. The demonstration that they can be further tweaked into a state that more closely resembles that of ES and iPS cells is therefore also important.

"It is going to be a while before the nature of these cells are understood, and whether they might prove to be useful for developing therapies, but the really intriguing thing to discover will be the mechanism underlying how a low pH shock triggers reprogramming. And why it does not happen when we eat lemon or vinegar or drink cola?"

フィオナ・ワット教授（Prof Fiona Watt）

Director of the Centre for Stem Cells and Regenerative Medicine, Kings College London　ロンドン大学キングスカレッジ幹細胞・再生医療センター

【概要】

血球細胞を一時的に低pH下に置くことで多能性細胞に変換できると示したことは、注目に価します。今回の細胞は、いくつかの点において、胚性幹（ES）細胞とは異なる性質をもっています。「（試験管内で）ほとんど自己増殖できない」、「ES細胞は胚盤胞に導入しても胎盤組織には分化しないが、今回の細胞は胎盤も形成できる」といった点です。実験はマウスによるものですが、ヒトでもあてはまるのかを検証をすると、より興味深いと思います。

【コメント原文】

“These papers report the remarkable finding that blood cells can be converted to pluripotent cells by transiently exposing them to low pH conditions. The resulting pluripotent cells differ from embryonic stem cells in several respects, notably because they have a limited ability to self-renew and can contribute to both embryonic tissues and placenta, whereas embryonic stem cells do not contribute to placenta. The studies have been carried out with mouse cells and it will be very interesting to know whether the observations hold true for human cells.”

デュシュコ・イリック博士（Dr Dusko Ilic）

Reader in Stem Cell Science, Kings College London　ロンドン大学キングスカレッジ幹細胞講座准教授

【概要】

神戸の理化学研究所発生・再生科学総合研究センターとアメリカの研究チームが発表した論文は画期的であり、幹細胞生物学の新たな時代を開くものです。植物と同じように、ほ乳類の細胞であっても細胞の分化には環境要因が決定的な役割を果たすのです。生まれたばかりのマウスから採取した細胞を適切な環境に置くことで、胚性幹細胞の性質を持ち、マウスの胚の形成にも用いることができます。

人の細胞でも同様のことが起こるのかどうかは分かりませんが、研究グループはこの課題にも取り組んでいることでしょう。今年中に成果が得られたとしても驚くべきことではありません。

この手法は革命的なものです。科学者がこれまでに試みてきた、ゲノムと環境の相互作用という手法とは根本的に異なります。しかし、この成果によって幹細胞が臨床応用に近づくというわけではありません。今回の手法で作成された細胞に対しても、これまでの手法で作成されたものと同じように予防措置をとる必要があるでしょう。

【コメント原文】

“The papers from RIKEN Centre for Developmental Biology in Kobe, Japan, and their American collaborators describe a major scientific discovery and they will be opening a new era in stem cell biology. Mimicking what is happening in plants, the authors have demonstrated that environmental clues are sufficient to change cell fate, not only in plants but also in mammals. Exposing briefly cells from a newborn mouse to the right environment can change them so profoundly that they can adopt characteristics of embryonic stem cells and be used to construct an entire mouse embryo.

“Whether human cells would respond in a similar way to comparable environmental clues, it stills remains to be shown. I am sure that the group is working on this and I would not be surprised if they succeed even within this calendar year.

“The approach is indeed revolutionary.  It will make fundamental change in a way how scientists perceive the interplay of environment and genome. However, even as being attractive as it sounds, it would not change much in a way how the stem cells are translated to clinic. It does not bring stem cell-based therapy closer.  We will need to use the same precautions for the cells generated in this way as for the cells isolated from embryos or reprogrammed with a standard method. ”

クリス・メーソン教授（Prof Chris Mason）

Chair of Regenerative Medicine Bioprocessing, University College London　英・ユニヴァーシティ・カレッジ・ロンドン再生医療バイオプロセス学科

【概要】

小保方先生が開発した技術は、成熟した細胞から多能性細胞を作るために最も簡単でコストを抑えることが可能な方法です。人の細胞でも使えるようになれば、患者自身の細胞を使って細胞治療ができるようになるでしょう。オーダーメイド治療の時代が、ようやく到来することになると思います。

またもや、日本の研究者が体細胞を多能性細胞に作りかえるルールを書き換えたともいえます。まず、2006年に発表された山中伸弥先生のiPS細胞の技術。そして今回は、成熟細胞を一時的に酸性溶液に入れるだけで、より簡単で短時間に作製する方法の発見です。こんなに簡単にできるのかと考えてしまうほどです。

成熟細胞から多能性細胞を作るために酸性溶液が役立つとは、誰も考えていませんでした。すばらしい発見です。

しかし、この発見によって再生医療で使われている幹細胞が、iPS細胞からSTAP細胞（stimulus-triggered acquisition of pluripotency）に代わるとは限りません。同じ意味で、iPS細胞が開発された後でも1998年に発見されたES細胞を使い続ける研究者もいます。ただし、こうした知見が蓄積することで、さらなる発見を促したり、臨床までの時間を早めたりできます。例えば、ES細胞の発見から初の臨床試験までは12年かかりましたが、iPS細胞は6年でした。そう考えるとSTAP細胞はもっと早く臨床試験にたどりつくかもしれませんが、臨床ベースで使うにはまだ多くの年月が必要だと思います。

【コメント原文】

“Obakata’s approach in the mouse is the most simple, lowest cost and quickest method to generate pluripotent cells from mature cells. If it works in man, this could be the game changer that ultimately makes a wide range of cell therapies available using the patient’s own cells as starting material – the age of personalised medicine would have finally arrived.

“Once again Japanese scientists have unexpectedly rewritten the rules on making pluripotent cells from adult cells, in 2006 Yamanaka used four genes (iPS cells) and now the far simpler and quicker route discovered by Obokata that requires only transient exposure of adult cells to an acidic solution. How much easier can it possibly get…

“Who would have thought that to reprogram adult cells to an embryonic stem cell-like (pluripotent) state just required a small amount of acid for less than half an hour – an incredible discovery.

“For potential medical use, stimulus-triggered acquisition of pluripotency (STAP) cells will not immediately replace human induced pluripotent stem (iPS) cells discovered in 2007, just as iPS cells have not replaced human embryonic stem (ES) cells discovered in 1998. Every breakthrough has to catch up with the years of accumulated scientific and clinical knowledge that the earlier discovery has generated. However this knowledge pool accelerates the development of later discoveries enabling game-changing technologies to progress faster to the clinic. For example, it took human ES cells 12 years before their first use in man but only 6 years for human iPS cells. Given the substantial overlap between all three technologies, it is likely that this will shorten the development pathway for STAP cells, however, it will still be many years before the technology could potentially be in everyday clinical practice.”

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