iPS細胞で「人間を丸ごと再生」は勘違い？万能細胞がどれほど進化しても“臓器を作れない”科学的理由

　皮膚や血液から、あらゆる細胞をつくり出す「iPS細胞」。山中伸弥教授のノーベル賞受賞によって世界的に知られるようになり、この細胞の存在が再生医療の歴史を大きく塗り替えた。
　パーキンソン病や臓器再生への期待が高まる一方で、「iPS細胞を使えば、人間を丸ごと再生できるのか」という誤解や、生命倫理をめぐる議論も絶えない。

　なぜiPS細胞は“万能細胞”と呼ばれるのか。そして、ES細胞との決定的な違いとは何か。再生医療の第一人者・上田実氏が、その最前線と限界を解き明かす。

※本記事は、『最新版 驚異の再生医療～培養上清という人類の希望～』（扶桑社）より一部抜粋、再構成してお届けします。

昔の再生医療、今とどう違う？

　iPS細胞を理解するために、まずは簡単に「幹細胞」について紹介しておきましょう。

　私たちの体は、約37兆個の細胞で形づくられ、生命が維持されています。これらの細胞は、大きく成熟細胞と幹細胞に分けることができます。

　成熟細胞とは、皮膚を例にとると、外界からの刺激や病原体の侵入を防ぐバリアとして働くといった専門性を持っています。成熟細胞は、古くなると脱落しアカとして体の表面からはがれ落ちていきます。

　そうすると、すぐさま皮膚の幹細胞は細胞分裂して新しい細胞を供給しますが、そのとき皮膚の幹細胞は皮膚にしかなりません。こうした幹細胞は組織幹細胞と呼ばれています。

　組織幹細胞は皮膚なら皮膚、心筋（心臓を形づくる筋肉）なら心筋をひたすらつくり続けますが、いくつかの幹細胞はある程度の制約幅はあるものの、多くの細胞をつくり出すことができます。

　例えば代表的な幹細胞である間葉系幹細胞は骨、神経、血管などの細胞に分化することができます。

　従来、再生医療に利用されてきたのは、この間葉系幹細胞です。

　一方、iPS細胞は、分化できる細胞に制約がなく、理論上どのような細胞にでも分化することができます。

　この能力は素晴らしいもので、非常に希少な細胞、例えばパーキンソン病の治療に使われるドーパミン産生細胞でも大量につくることができるのです。

　しかも、iPS細胞は人工的につくることができるため、倫理的な問題もなく、これまでの再生医療の常識を覆すと大きな注目を集めたのです。

万能細胞で、臓器丸ごと、人間丸ごと再生できる？

　iPS細胞は別名、万能細胞とも呼ばれています。どんな細胞にも分化できる能力があるのでこのような名前がつけられたのでしょう。

「万能」という言葉のイメージから、皆さんはiPS細胞を使えば、臓器を丸ごとつくることができたり、果ては人間をそっくりそのままつくれたりするのではというイメージを持たれるのではないでしょうか。

　しかし、それは違います。

　iPS細胞の優れた点は、前にもお話ししたようにあらゆる種類の細胞をつくることができるということにすぎず、臓器や組織を丸ごとつくる能力はありません。

　車にたとえると、エンジン、タイヤ、それらを構成するネジや部品をどれほどたくさん揃えても、それだけでは車にはなりません。

　設計図に沿って一つひとつ部品を組み立てなくてはなりません。iPS細胞は、人体のすべての部品をつくれる可能性がありますが、いきなり人体をつくることはできません。

　臓器や人体は、発生過程で非常にたくさんの細胞との相互作用を経て形成されます。気の遠くなるほどのステップを踏んでようやく一つの完成品である臓器や人体が完成するのです。

　臓器や人体再生の設計図は、神の領域のものであって、人類ははるか手前の段階にしか到達していないという謙虚な気持ちを忘れてはなりません。

ヒトES細胞は倫理的な問題が課題になっている

　これまで多能性幹細胞のチャンピオンは、ES細胞と考えられてきました。ES細胞は胚性幹細胞と呼ばれ、人間の体をつくる大もとの胚からつくられます。

　胚とは、受精卵が数回分裂して100個程度の細胞の塊（かたまり）になったものをいいます。

　1981年には、胚の内部にある幹細胞を培養して、ES細胞を開発する方法が発見され、世界中から大きな注目を集めました。

　発見者は、イギリスのマーティン・エバンス博士らで、マウスの胚から取り出した細胞塊を培養し、多能性を持つES細胞に初期化することに成功したのです。

　エバンス博士はこの功績で、2007年にノーベル医学・生理学賞を受賞しています。

　それから17年後の1998年には、アメリカのウィスコンシン大学のジェームズ・トムソン教授らが、ヒトES細胞の樹立に成功しました。

　このヒトES細胞の発見に先立ち、1996年には、イギリスのロスリン研究所でクローン羊のドリーが誕生しています。

　ドリーの誕生には、卵子を提供した羊A（黒い顔）、核を提供した羊B（白い顔）、そして、子宮を提供した羊Cの3頭の羊がかかわっています。

　まずAの核を取り除いた卵子にBの成熟した乳腺細胞の核を移植し、これをCの子宮に着床させて育て、生まれたのがドリーです。

　ドリーの顔は白く、Bの遺伝情報を引き継いでいました。ドリーの誕生は、成熟した細胞から得られた遺伝情報（核）を使って、その遺伝情報を持つ別の個体（クローン）をつくり出せることを示しました。

　このことは、移植用の臓器の新たな供給源として注目されました。

　しかし、ヒトES細胞を使った再生医療には、二つの問題があります。

　一つは、ヒトES細胞は、不妊治療などで使われずに破棄される胚からつくられることです。

　ヒトES細胞からつくられた組織や臓器は、移植を受ける人にとっては自分とは異なる遺伝情報を持った異物ということになり、移植後の拒絶反応の問題がつきまといます。

　また、もう一つは、前にもお話ししたように胎児へと成長していく人間の胚に対して人の手を加えることには倫理上の問題を含むことです。

　そのため世界的にヒトES細胞の臨床研究や治験には強い規制がかけられています。

iPS細胞は皮膚や血液などの成熟細胞からつくり出せる

　いよいよiPS細胞についてお話ししましょう。

　山中教授がiPS細胞を開発する以前から、成熟細胞（機能細胞）を幹細胞に初期化する技術はありました。

　1962年に、イギリスのケンブリッジ大学のジョン・ガードン教授が、カエルの成熟細胞を使って幹細胞に初期化できることを、世界で初めて突き止めたのです。

　この功績が認められ、ガードン教授は山中教授とともにノーベル医学・生理学賞を共同受賞しています。iPS細胞の再生医療への応用には、二つの優れた点があります。

　一つは、人工的に多能性幹細胞をつくり出すことができることです。

　そして、もう一つは、皮膚などの成熟細胞を初期化してiPS細胞をつくり出せる、つまり、ヒトES細胞のように人間の胚を使う必要がないことです。

　とはいえ、iPS細胞も倫理的問題を抱えています。

　ヒトES細胞とは異なり自分の細胞を使うとはいえ、あとでお話しする不妊治療のために、iPS細胞を使って、ヒト生殖細胞をつくり出していいのかという危惧があります。

　というのも、iPS細胞を使って正常な精子や卵子などの生殖細胞をつくり出す研究がすでに行われているのです。

　マウスによる動物実験には成功しており、不妊治療につながる可能性があるためです。

　また、再生医療に求められる安全性という点で、iPS細胞は、そのハードルをクリアしているのかという課題もあります。

【上田実】
医学博士。専門分野は再生医療・顎顔面外科。
1949年生まれ。1982年名古屋大学医学部大学院卒業後、名古屋大学医学部口腔外科学教室入局。同教室講師、助教授を歴任し、1990年よりスウェーデン・イエテボリ大学とスイス・チューリッヒ大学に留学。1994年名古屋大学医学部教授就任、2003年から2008年、東京大学医科学研究所客員教授併任。2011年よりノルウェー・ベルゲン大学客員教授。2015年名古屋大学医学部名誉教授就任。日本再生医療学会顧問、日本炎症再生医学会名誉会員として再生医療の研究と臨床の指導にあたる。株式会社再生医学研究所代表。近著に『改訂版・驚異の再生医療』