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生命科学の冒険者
ようこそ、生命科学の冒険者へ。
プレゼンターのあきです。
アシスタントのとみーです。
この番組では、生命科学における画期的なブレイクスルーを成し遂げた偉大な研究者たちの人生と、その背後にあるドラマをお届けします。
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さて、前回ですが、愛知がんセンターで坂口先生がやられていた強繊的質マウスに、いろいろと頑張ってリンパ球をより分けてみて、
自己免疫疾患が起こっているマウスの疾患が止まるかどうかというような実験を坂口先生はされていました。
そこから、この集団が自己免疫疾患を止めてくれるかもしれないというところまで追い詰めて、
どうもそういうT細胞の中に自己免疫を止めてくれるというか、抑えてくれるような細胞がいそうだなと。
免疫の暴走を止めてくれる細胞がいそうだなというきっかけをつかんだよというところまでお話をさせていただきました。
その後、坂口先生は再び京都大学に戻られます。
おかえりなさい。
3年余り愛知がんセンターに在籍した後で、新設の免疫研究施設が京都大学の医学部にできて、
医学部の有欠部のお医者さんとしても活躍されながら、そこの研究室で働くということをされることになりました。
3年余りの愛知がんセンターで在籍した時の前回の成果を元に論文を書かれて、博士号を取られたそうです。
この流れとちょっとずれちゃうんですけど、
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あっちに行ったりこっちに行ったりみたいな感じじゃないですか、これって。
これって優秀だから行ったり来たりできるみたいな感じですか。
どうなんだろう、研究者の人って、僕は研究者の人生を歩んだことがないんでよくわかんないですけど、
結構若い間は頻繁にいろんなポジションを求めて動かれる印象がありますね。
そうなんですね、全然未知だなと思って。
そうですね、だから結構3年ごとぐらいに所属が変わって、最終的には永久に雇ってくれるところを、もちろん成果を出して。
研究室を自分で持つとか?
持つとか、より良いポジションを求めて、どんどんいろいろなところにこういう研究をやったよとか、こういう論文を書いたよとかっていうのを示しながら、良いポジションに移っていくとかっていうのはよくやられてる感じがしますね。
ちょっと僕も研究者の人生はやったことがないんでわかんない部分はあるんですけど、聞いてる限りはそんな感じですね。
はい、ありがとうございます。すみません、ご視聴ありがとうございました。
愛知がんセンターで取り組んだ、共生テキストマウスをテーマとした研究は、ちょっと教題で続けるのは気が引っかれたそうなんですね。
なので一旦共生から離れて、自己免疫を調整する細胞を探すということをやってみようと。
はい。
いろいろリンパ器を一生懸命取り分けるということをされておられましたけれども、ちょっと時代が進んで、よりさらにきちんと免疫細胞を分けることができるようになってきたというところが時代の進化としてありまして、そこら辺を取り組もうとされたみたいです。
坂口先生はまず免疫の自己関与ですね。免疫が自分に対しては攻撃をしないということですね。
それは免疫反応を抑制してくれる、抑えてくれるT細胞の亜集団のバランスによって維持されているという仮説をまず立てられます。
これは愛知がんセンターでの実験からこの仮説を組み立てたということになります。
そうじゃないとおかしいだろうということですね。
正常な動物の体内で自己に対する免疫反応をコントロールするT細胞をより分けていって、その亜集団を見つけるということを目標にします。
そしてそれを排除したら自己免疫疾患が起こるのかということを検証しようとされます。
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健康なマウスから自己免疫疾患を抑えてくれている細胞集団を取り除いたら、自分に対して攻撃を始めてしまうんじゃないかというところで、
その亜集団は自己免疫疾患を抑える集団だったということが言えるだろうということを証明しようとされるというところですね。
T細胞を亜集団に分類するためには、ここが技術的に時代が進んで新しく出てきたところになりますけれども、
その亜集団に分類するには細胞表面に種類別に出ている分子を利用することにするということで、
T細胞の内部T細胞だったら何とかっていう旗が出ているよとか赤い旗が出ているよとか、
それからT細胞でも先生が狙っている細胞だったら黄色い旗が出ているよとか、
逆にキラーT細胞だったら青い旗が出ているよとかというような形でいろんな旗が出ています。
ちなみに俺はT細胞だよっていうこのT細胞全体、キラーでもナイーブでもナチュラルでもいろんなT細胞がいますけれども、
それ全部のT細胞だけに出ている旗、B細胞は持ってない旗っていうのもあったりします。
そんな感じでそういう分子を利用して亜集団により分けていこうということで、
その際には抗体を使うということになります。
その旗自体を赤い旗にだけひっついてくれる抗体とか、青い旗にだけひっついてくれる抗体、
そういうような旗を目印にしてひっついてくれる抗体っていうのがあるんですけれども、
それがポリクローナル抗体っていう抗体になるんですね。
ごめんなさい、モノクローナル抗体っていう抗体になります。
愛知がんセンターの時に坂口先生はマウスに抗原を注射して、
それでマウスの血液の中からその抗原に対してひっつく抗体を十分で抽出してきて、
それを実験材料として使ってましたけれども、それはポリクローナル抗体と呼ばれるものになります。
よくポリクロとモノクロって言うんですけれども、ポリとモノですね。
ポリクロっていうのはタンパク質、抗原ですね。
抗原に対して抗体っていうのはものすごく小さい分子になります。
抗原がですね、打ち込んだ抗原ですね。
抗原が例えばコロナウイルスみたいな形、ウニみたいな形をしているものだとしたら、
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抗体はそれよりもはるかに小さいのでウニ全体を認識することはできないので、
ウニのトゲの部分だけを認識するやつとか、ウニのトゲの棒のところを認識するやつとか、
本体の丸いボールのところを認識するやつとか、いろんな種類の抗原に対して抗体ができます。
要するにこれがポリクロって言われる状態で、
抗原、コロナウイルスに対してひっついてくれる抗体はいろんな種類がいるよと。
だからいろんな種類がいるので複数いるということでポリっていう風な形、ポリクローナルっていう風になります。
それに対してトゲの先だけひっついてくれるやつ、これはモノクローナル抗体って言います。
このモノクローナル抗体だけをとってくる技術がこの時代に出来上がります。
第一の前提としてはT細胞とは別にB細胞っていうリンパ球がいるよっていう話をしましたけれども、
一つのB細胞は一種類だけ抗体を作ります。
なので一つだけのB細胞をとってきて、そいつが作る抗体を生成してやって、
ターゲットの抗原にひっつけてやればたった一つだけのものを認識してくれるっていう形で非常に便利な抗体ができるんですけれども、
ただこの時代問題があったのはB細胞1個だけを取り出してきてそれを分裂して増やしてやっても、
ある回数分裂するともうB細胞は寿命が来てしまって死んでしまいます。
なので一つだけの抗体を実験では繰り返し繰り返し使いたいのに、
それを永遠に取り続けることはできないという問題があります。
これが1975年にドイツのジョシュ・ケイラーという方と、
アルゼンチンとイギリス国籍のシーザー・ミルスタインという2人の研究者によって、
モノクローナル抗体を作るB細胞を永遠に抗体を作らせ続けることに成功すると。
めちゃくちゃ画期的じゃないですか。
画期的な技術が出てきました。
これは彼らがどういうことをやったのかというと、
2つの異なる細胞を合体させてお互いの長所を持った新しい細胞を作れるのではないかというアイディアが湧いてきたということです。
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それでまず正常なB細胞を取ってきます。
抗体を作ってくれる細胞です。
ただこいつには寿命があります。
こいつを骨髄種細胞、ミエローマというんですけれども、B細胞が元化した細胞。
骨髄種細胞は骨髄の主要の細胞ということですね。
骨髄種はB細胞なんですね。
こいつは寿命がなくて無限に増殖しちゃうんですね。
ただB細胞の性質は持ってます。
B細胞のゾンビみたいな感じ。
怖い。
それでB細胞は骨髄とかにもいるんですけれども、骨髄に居座って全然役にも立たない抗体をたくさん出し続けて、
かつどんどん増えるので、
実際正しいB細胞はそこに居場所がなくなっちゃって骨髄から追い出されちゃったりとかするんですね。
なので正しい免疫反応が起こらなくなっちゃったりとか、
あと無駄な抗体を何の役にも立たない抗体を作り続けるので、
血液がドロドロになっちゃったりとか、
それで腎臓が目詰まりを起こしちゃって腎不全になったりとか、
というようなことを起こす非常に厄介な病気なんですけれども、
こいつは逆に言うと抗体を作る能力はあると、
無限にも増えるということで、
正常な抗体を作るB細胞とこのミエローマ、骨髄種細胞をガッチャンコさせちゃったら、
永遠に増えて、しかも役に立つ抗体を作り続けてくれるんじゃないかということで、
これをヒュージョンさせちゃおうということになります。
細胞融合という技術がちょっと前に出てきまして、
それを使ってこれをやってみようということで、
ノリとして使うのはポリエチレングルコースという、
PEGって言ってますね。
2つの細胞を混ぜた媒体を作って、そこにPEGを入れてやると、
これが細胞と細胞のノリの役割を果たして、ピヨンと1つの細胞になってしまいます。
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細胞ってそんなにくっついたりするんですね。
うまいことくっついてくれて、かつ抗体を作り続けて、
延々に生きてくれるということが可能になりました。
ここで元に戻ってですね、
なので、これで細胞表面についている赤い旗とか青い旗とか緑の旗とか、
こういったものをまず取ってきます。
より分けて取ってきます。
それをマウスに赤い旗だけとか緑の旗だけとかっていうのをとにかく注射します。
この今話している赤い旗とか青い旗っていうのは、
前回の話で実験の説明してくれてた時の警察の特徴とか自衛隊の特徴って言ってたやつが、
今回は赤い旗青い旗になったってことでいいですね。
ちょっと例えを変えただけです。
今の話はわからなかったら1個前の話をぜひ聞いてください。
まずマウスに注射します。
マウスに注射をして、
そうすると赤い旗の光源とか青い旗の光源っていうのがマウスの体内でどんどんどんどん作られていきます。
体の中で外からのタンパク質に対してわざと戦争を起こしているような状態ですね。
それで青い旗はちょっと俺たちの体とは違うタンパク質だから攻撃しろって言って、
免疫反応がブワーっと増えて、
抗体を作るB細胞もその青い旗にだけ反応する奴らがブワーっと増えます。
だけどこの青い旗だけに引っ付くB細胞も青い旗の先っちょに引っ付くのか旗の部分に引っ付くのか棒の部分に引っ付くのかっていう形で何種類もできてしまうんですね。
細かい。
これはもうポリクロの状態。
こいつをある程度こういう風に抗原を入れてやって免疫がついたマウスとかって言ったりするんですけど、
免疫がついた状態になるとB細胞には脾臓に集まる性質があるので脾臓とかリンパ節にも集まるんですけれども、
あと一部は骨髄にも集まるんですけど、
そういう攻撃するための成熟したB細胞っていうのは脾臓に非常に多く集まるので脾臓を取り出してきてやります。
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そこからB細胞を取り出します。
これを先ほどのミエローマと一緒にしてやって細胞を融合させてやると。
融合した細胞を今度は一個一個より分けて小さなシャーレの中で別々に飼ってやります。
それでそいつらが増えて作り始めた抗体を生成してきて、
こいつを実験で使うともともとは一匹だけのB細胞から作られた抗体なので、
旗の先っちょのだけにしか引っ付かないやつとか、旗の棒のところだけにしか引っ付かないやつとかっていうような形で、
色々きちんと青い旗でもさらにその青い旗のどの部分に引っ付くのかっていう形で、
きちっと引っ付く場所が特定されたモノプローナル抗体っていうのが出来上がります。
こいつがやっと準備段階でこれを赤い旗のやつとか黄色い旗のやつとかそれぞれ色々作ってやって、
特定の場所にきちんと引っ付く良い抗体、きちんとワークしてくれる抗体っていうのをとにかく作ります。
この抗体を使って次の実験に進みます。
当時、免疫学の世界ではこのモノクローナル抗体っていうのが使えるようになった、
一般的になったんですね、研究者の間で。
ということで、これを使って細胞表面の特定のタンパク質を認識して、
リンパ球の性質を分けるっていうのがすごく流行ってました。
これは後、この時代はまだだったんですけど、後ほど名前が統一されていくことになるんですけれども、
CD1とかCD2とかCD3とかっていうような形でCD番号っていうのが振られるようになりまして、
CD4とかCD8っていうのが非常にその当時は研究されてました。
何でかっていうと、ちょっと余談になるんですけど、当時結構エイズが流行り始めてて、
エイズのHIVウイルスはCD4っていう旗が出てるリンパ球にだけ取り付いて、
そいつをどうも殺してしまうということが分かってました。
分かってたというか、どうもCD4プラス、エイズにかかった人は、
CD4ポジティブの細胞が血液の中からいなくなっちゃうという現象が知られてて、
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なのでCD4は何なんだろうっていうので、結構CD4に対しての抗体も作られて、
広く研究されてました。
CD4プラスっていうのは、現在ではヘルパT細胞っていう免疫の司令官役だっていうことが分かってて、
エイズは免疫の司令官役を潰してしまうために、その後司令官がいなくなると免疫細胞たちは
誰を攻撃していいかがよく分かんなくなっちゃうので、
そのせいで風邪とか簡単な病気に感染してしまって、
エイズの患者さんっていうのは亡くなってしまうということが起こるわけですけれども、
そういった研究が非常にその当時流行ってたという感じですね。
CD4とかプラスCD8っていうのも、今ではキラーT細胞っていう役割を持った免疫細胞だっていうのが分かってたんですけれども、
この当時はまだちょっとよく分かってなくて、いろいろCD4とCD8についてはよく調べられてたということになります。
だったらそこじゃないだろうって多分坂口先生は考えられて、
目をつけたのがCD5っていう旗でした。
CD5はほとんどのT細胞が持ってるんですね。
なのでこれだけではちょっとT細胞を分けることができないなと。
T細胞をさらに小さな集団にしたいので。
そこでまずCD4プラスCD4ポジティブっていうんですけども、
CD4の旗を持っている細胞を取ってきて、
そこからさらにCD5が旗をいっぱい持っている細胞と旗がほとんどそんなにない細胞という形でより分けることにします。
そのようやくより分けることができたなっていうふうになりましたら、
これCD4プラスでさらにCD5ハイの集団とCD4プラスでCD5ローの集団というような形でですね。
多いのと少ないのがハイとローということですね。
ポジティブとネガティブっていうふうに分けちゃうと全部ポジティブになっちゃうので、
CD5に関しては、
ポジティブの中のハイとロー。
そういう形ですね。
全くないっていうことはどうもなかなかないみたいで。
なのでハイとローで分けたみたいですね。
ハイとローで分けて、これを免疫がないヌードマウスっていうマウスに打ち込んでやります。
ここでちょっとヌードマウスの解説なんですけれども、
ヌードマウスっていうのは実験動物、特にマウスっていうのはいろいろ系統っていうのがあるんだけど、
実験するときに個性があると困るんですよね。
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薬がこのマウスについては同じ量で効いたはずなのにこっちだと効かないとかっていうふうになると、
実験結果がブレちゃってよくわからなくなっちゃうので、
遺伝子的な系統を揃えるっていうことをします。
それは動物実験の会社とかでそういった系統をしっかり維持してるんだけれども、
どうやって維持するかっていうと、生まれてきたマウスの兄弟をずっとかけ合わせ続ける。
そうすると系統が揃うっていう形になって、遺伝子的な特徴がすごく見通ってきます。
その中でずっとそうやって飼われてた系統の中で、
ポロッと突然変異で出てきたのがこのヌードマウスなんですけれども、
あるとき全然毛がないマウスが生まれました。
親と思ってそのマウスについてちょっと面白い集団になりそうだからっていうので、
この系統を維持するっていうことをその会社だったのかな、
その研究所だったのか会社はしてくれたんですけれども、
それでこのヌードマウスについてよくよく調べてみると、
生まれながらに共生がないマウスでした。
なので免疫の研究をするには非常にとってつけのマウス。
うってつけ。
とってつけ、うってつけのマウスです。
要は共生がないので免疫細胞がいないんですね、このマウスに関しては。
なので育っていくにしたがってすぐ感染症になって死んでしまいます。
なので非常に厳密に管理された無菌的な部屋でのみ生きていくことができるマウスなんですけれども、
そのマウスを使うということをします。
この子は免疫を持ってないので免疫細胞を打ち込んでやると、
もしかしたら自己免疫疾患を止めてくれる集団を除いたものを打ち込んでしまうと
自己免疫疾患が起こるだろうし、
そうじゃない、ちゃんと自己免疫疾患を起こさない集団の免疫細胞を入れてやれば
自己免疫疾患を起こさずに何も起こらないでしょうということになるだろうということで、
CD4プラスでCD5がハイのものとCD5がローのものを分けて打ち込んでやるということにします。
結果はCD5ローの細胞、CD5はあまり出ていない集団を打ち込んだマウスが
甲状腺炎とか胃炎とか卵巣炎それから抗がん炎などの自己免疫疾患を起こしたそうです。
これによってCD5ハイのほうが免疫の暴走を止めるやつらが含まれているだろうということが分かったということになります。
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ここまでが京都大学で先生がやった仕事になります。
ただ、このCD4がプラスでCD5がハイのT細胞というのは
CD4がプラスの細胞、今ではキラーT細胞のグループになりますけれども
その中で80%を占めていたみたいなんですね。
だからまだまだもっと追い詰めないといけないよねと。
より分ける必要があるだろう。
もっとより分ける必要があるだろうというふうに考えます。
ただもう京都大学の技術ではそこまでが限界かなというふうに坂口先生は考えられて
あとプラスアルファ先生のほうにもなかなかそれ以上どうやればいいのかというアイディアも出てこなかったみたいなんですね。
その活路を見出すために次回アメリカ留学をするというところになります。
というところで今回は京都大学に戻って有血分のお医者さんをやりながら
さらに自己免疫疾患を抑えてくれる亜集団を追い求めるという作業をやって
CD4プラスでCD5ハイのところにその集団がいそうだなというところまで追い詰めましたよというところで話を終わりにしたいと思います。
どうですか?
この研究をするのにどれくらい時間がかかるんだろうとかどれくらいお金がかかるんだろうとか
すごい膨大な時間と場所とお金といろんな人の協力とかがあって
その前の研究結果とか他の人の成果とか全部がつながっていくんだなというのを回を追うごとに感じています。
そうですね。研究はもう本当に積み重ねなんで。
このCD5のモノクロを取ってくるところの作業までやってたのかどうかというところは
ちょっと本を読んだときにはあまりわかんなかったんですよね。
先生自身がやったのかもしくはそういうふうに抗体を作ってくれる人がいたのか
コマーシャルで販売されてたのかもしくは他の研究者がそれ作っててくれたのかとか
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そのあたりに関してはちょっと調べきれなかったというか本人からは読み取れなかったので
どこからどこまで全部先生がやったのかというところはちょっと正直わかりませんでした。
ただ当時の研究者、今だと抗体はもう膨大なコレクションがあって
注文すれば1週間以内には手に入るような
お金さえ出せばすぐに買えるような代物ではあるので
この当時はなかなかそこまでじゃなかっただろうなと思いますので
結構いろいろその辺は準備に苦労されたところもあったんじゃないかなと思います。
CD5に目をつけたっていうのはもしかしたらCD5は手に入れやすかったのかもしれない。
でも手に入れやすかったらいろいろと研究されてるかもしれないし
本当ここに関しては先生も書いてましたけれども
一種の予感みたいなものでたまたまCD5に目をつけて
それで結果が出てすごい良かったというふうに書かれてました。
ここら辺正直研究者運の部分もあるのかなと思います。
といったところで今回は終わりにしたいと思います。
ではまたぜひXやスレツもしくはノートなどで追っかけてもらえるとすごい嬉しいです。
またよろしくお願いいたします。
