STAP細胞:遺伝子解析された細胞は?

このエントリーをはてなブックマークに追加

昨日、3月25日の夜、以下のニュースが流れたようです。

129系統というマウスから作ったとされていたSTAP細胞が、遺伝子を調べてみたら、B6などという別の系統のマウスの細胞だったという内容です(NHKのサイトにはB6とF1という系統とありますが、F1は系統の名前ではなく、2つの系統の雑種という意味です)。

いささか、情報が混乱しているようなので、ちょっと整理をしておきましょう。


まず、Nature誌の論文に出てくるのはSTAP細胞だけではありません。そのほかにSTAP幹細胞、FI幹細胞というのが登場しています。どちらも、STAP細胞から、培養条件を変えることで性質がちょっと変わった細胞です。

今回の遺伝子解析(の速報データ)が出たのは、STAP細胞ではなく、STAP幹細胞のほうです。

では、この2つはどう違うのでしょう?

論文によると、著者たちはSTAP細胞とSTAP幹細胞について、以下のように主張してます。

STAP細胞
①体細胞に刺激を加えることによって、万能性をもつようになった細胞
培養皿のなかではあまり増えない
③キメラマウスをつくると、マウス胎児の身体のあらゆる細胞と胎盤の一部の細胞になった

STAP幹細胞
①STAP細胞の培養条件を変えることで得られた細胞
②培養皿の中でもES細胞と同じくらい増える
③キメラマウスをつくると、マウス胎児の身体のあらゆる細胞になったが、胎盤づくりにはかかわらない

注目すべき点は②と③です。STAP幹細胞の②と③はES細胞の性質と非常によく似ています。逆にいうと、STAP細胞での「培養では増えない」「キメラマウスの胎盤の一部になる」はES細胞にはない性質です。この記事での文章は、ES細胞をiPS細胞と入れ替えても成り立ちます。

これまで、このブログを含め、ほかの一般メディアでもSTAP幹細胞はあまり取り上げられていませんでしたが、STAP幹細胞はSTAP細胞の存在を前提にした細胞です。

繰り返しますが、今回、遺伝子解析調査の速報データが出たのはSTAP細胞ではなく、STAP幹細胞の方です

今回の報道では、調査に出して遺伝子解析をした細胞がSTAP細胞なのか、STAP幹細胞なのか、という点でまず混乱がありました。報道の中には、遺伝子解析の結果から、実はES細胞だったのではないかということをほのめかしている記事も散見します。

STAP幹細胞とされていたものが、ES細胞だったのだとしたら(それがなぜSTAP幹細胞として扱われたのかはともかく)、実験結果として得られたデータは整合性がつきます。ES細胞なみに増えるのはあたり前ですし、キメラマウスにも不思議はありません。

ですが、STAP細胞とされていたものがES細胞だというのは、ちょっと無理が残ります。培養皿で増えないこととキメラマウスの胎盤が光ったことをES細胞で説明するには、もうひとひねり、何かがないと説明がつきません。

以下は、ご参考までです。

培養皿では、増えない細胞というのはけっこうあります。むしろ、がん細胞由来でもないのに増える細胞の方が例外的です。基礎研究にせよ、医療や創薬で使うにせよ、「増えない細胞」というのは、あまり使い勝手が良くありません。その都度、入手しなければならないわけですから。がん細胞でもないのに大いに増えるという点で、ES細胞やiPS細胞は非常にありがたい存在です。STAP細胞の論文が発表された当初も、ES細胞なみに増えるという点で、STAP幹細胞は期待されていました。

ニュースを見聞きするときのご参考まで。

※コメントをする際は「ブログへのコメント投稿について」をご覧ください

※「名前」は、ハンドルネームでも構いません

この記事への21件のフィードバック

毎日新聞の記事によるとSTAP幹細胞を解析したようです。
http://mainichi.jp/select/news
/20140326k0000m040135000c.html

また、朝日新聞の記事によると2系統のマウスがB6と、B6と129の子ども、とあります。
http://digital.asahi.com/articles
/ASG3T6Q7ZG3TPLBJ002.html

更に、共同通信の記事によると「この細胞は論文には使われていない」とありますね。
http://www.47news.jp/CN/201403
/CN2014032501002033.html

ES細胞と結び付けているのは、使われたマウスがES細胞の作成によく使われる、という専門家のコメントを受けての報道だと思いますが、これもちょっとダウトですよね。単に良く実験に使われる系統なのではないでしょうか。

報道によると、若山先生が小保方氏へ送ったのは 129株マウスで、小保方氏から若山先生に送られたSTAP幹細胞は B6とF1だったとありますが、少し説明が不足していますが、問題はないのではないかと思います。Nature Article によると、B6 とは多分、C57BL/6のCag-GFP遺伝子導入マウスのことで、F1とはそのGFP遺伝子導入B6マウスと129マウスの掛け合わせたF1マウスのことではないかと、思うからです。

GFPを発現するキメラを作るには、GFPを発現する細胞を使う必要があるわけで、129マウスがGFP遺伝子導入マウスでないとすると、F1にするのは当然のことだと思います。129マウスを送った理由は、よくわかりませんが、多分、GFP遺伝子導入129マウスをお持ちではなかったのではないかと思います。

流れから言って、何かと小保方氏に疑惑が向けられますが、今回の細胞問題では、小保方氏の嫌疑は「無し」だと思います。

@2sure781さんのコメントに、

>共同通信の記事によると「この細胞は論文には使われていない」・・・

とありますが、Nature article には、STAP細胞キメラでは、F1 由来の細胞を使ったとする記述があります。

若山先生はnature論文で作製したとするキメラマウス、およびその子孫のマウスを保存(受精卵などを)していなかったのでしょうか?もし、マウスの受精卵を保存していないとしたら、研究者としてはどうにも信じられないミスなのですが(STAP細胞のキメラマウスは生殖細胞にも分化したということですし)。
今回の研究は画期的な成果だし、胎盤が光るような新規の細胞に由来したマウスの系統なんて、大切に維持して更なる研究を続けるのが研究者というものでしょうに、、、
もし残っていれば、今回のような騒動に巻き込まれても潔白を証明できたと思うととても残念ですね。

よく考えたら、シャーレの中で増えない細胞が胚盤胞の中では増殖・分裂するってすごいことですね(STAP細胞のことです)。STAP幹細胞ならキメラマウスにまで成長することはES細胞(胚性幹細胞)と同じ原理と考えられますが、STAP細胞は幹細胞じゃないんですよね。現在までに、幹細胞でない細胞(シャーレの中で増殖できない細胞)でキメラマウスができたことってあるのでしょうか?いまさらですが、教えてください。

Nekoguさま

横やりで失礼します。
若山先生はB6マウスで成功したSTAP細胞の実験が129系のマウスでも成功するのかどうか、とういう点について、nature論文を発展させた研究をしたかったんだと思います。だから論文には載っていないんです。

B6マウスと129マウスは、体色やいろいろな性質が異なるマウスであり、かつどちらもよく研究に使われているマウスです。キメラマウスがまだら模様になるのは、たとえば胚盤胞を129マウス(白いマウス)から準備して、インジェクションする細胞をB6マウス(黒いマウス)で行うと、体色のまだら模様からキメラ率を推定できるんです。

ですから、 STAP細胞が出来るということがB6マウスだけに特徴的なものなのか、それともマウス一般に持っている性質なのかを知りたかったんだと思います。これは他分野の人からすれば、そんな細かいことなんてどうでもいいやん、って思うかもしれませんが、マウスを研究に使っている人にとっては非常に興味深い研究なのです。

ところが、山梨大学に移ってからSTAP細胞の作製に成功していないと言っていたように、自分ではSTAP幹細胞を作れなかったので、スペシャリストである小保方さんに依頼したのでしょう。おそらく、小保方さんに渡した129マウスは何らかの形でGFP遺伝子を導入した遺伝子組換えマウスだと思います。でも今回の騒動に巻き込まれてしまったので、ひょっとして自分がもらったSTAP幹細胞が考えているのとは違うのか?と思って、遺伝子検査をしてもらったのが今回の経緯だと思います。
結果は残念なことになりましたが、、、

彼らのSTAP細胞とSTAP幹細胞の区別が曖昧です。
このことが誤解を生み混乱を引き起こしている。

遺伝子解析でスッキリ区別すべきです。ここから実験を始めないと。

詫摩 雅子様へのお願い。
STAP事案は推理小説と同じくらい眠れなくなります。
次、教えてださると朝寝坊がなくなります。

STAP細胞が無かったと仮定します。

ES細胞→胎子には分化可能も胎盤には不可
IPS細胞→ES細胞と同様
TS細胞→胎盤には分化可能も胎子には分化不能
Muse細胞→胎盤には分化不能でしょう
卵細胞→胎盤にも胎子にも分化可能
STAP細胞が無いとすればこの世で唯一の本当の万能細胞
神の仕業でしよう。

理研(若山教授)はいったいどんな細胞から
マウスの胎子と胎盤を作成したのでしよう?
ES細胞とTS細胞を合成した細胞塊でも利用したのでしようか?
疑惑は別の話としてもやはりSTAP細胞はあったのでしようか?

ここのところが理解できないと眠れません。
よろしくお願いいたします。

STAP幹細胞は培養できるのだから、「捏造があったとすると」、いくらでも遺伝子解析により解明される可能性があります。それを専門家に渡す、と言う点が私には合点が行きません。専門的な知識はありませんが、推理小説的に考えて、つじつまがあわな無すぎる、と言う感想を持ちます。

詫摩 雅子 さま
 とも さま

コメントありがとうございます。

私は、与えられた情報から、最も'happy'と思われる筋書きを、合理的に推論してみたまでです。

若山先生のキメラ作製実験では、生まれた仔マウスの皮膚の色だけでなく、胎児の様子をGFPの蛍光発色で観るのが重要なことなのだと思います。そのためにはGFP発現マウスが必要になるわけです。情報では「129系統マウス」とだけあるので、あのような記述になったのです。

小保方氏に渡したのが、GFP遺伝子を発現する129マウスであれば、返されたとされるSTAP幹細胞は関係のない細胞なので、実験の妥当性が崩壊します。その可能性もあります。Nature article に、129/Sv carrying Rosa26-gfpから得たSTAP幹細胞のキメラ作製に成功したとの記述が、なぜかMethods にあるからです。

必要な情報を全て含んだ情報が欲しいものです。

Nekoguさん:

どこかのブログでも議論されていましたが、B6、あるいはF1マウスなら、毛の色を見ただけで判る事なので、「取り違い」は遺伝子解析以前に判る事(らしい)です。
したがって、若山先生は肉眼では判断できない疑いを、遺伝子解析で調べた、と推察されます。Nekoguさんの推論に一理あると考える根拠です。


Yasu さま

おっしゃられることはごもっともだと思います。

しかし、論文に疑念がもたれてしまった以上、内部で疑念をはらそうとしても対外的には納得が得難い事態になっていると思います。したがって、若山先生の取られた行動は「正しい」と思います。

ある組織で「不正行為」が発生したとき、「第3者調査委員会」を設けて、真相解明にあたるのを想定すればよいと思います。

また、遺伝子解析は、簡単なように思われますが、何をどこまで解析するかによっては、高価な測定装置、多数の試薬類、解析技術に習熟・精通した技術者/研究者などが必要とされます。そのため、若山先生も、ある程度の設備はお持ちでしょうが、細胞を持っているからといって、すぐできるとは限らないのです。

詫摩 雅子 さま
Muse cell は論文によると培養皿で増殖できるようですよ。なにしろFacsで取って来た後に十分に増やしているんですから。また最近のPlos oneに出された結果でもふえるようですけど。

智彦さま

コメントをありがとうございます。
私の書き方が言葉足らずでした。

ES細胞やiPS細胞は、ほぼ無限の増殖能力をもつとされています。
STAP幹細胞も、これと同等の増殖能力を示すと、(7月2日に撤回された)Nature論文には書いてありました。
私が上のコメントで書いたのも、ES細胞並みの増殖能力という意味でした。

Muse細胞は2010年のPNAS誌の論文では、確かにFACSで分離した後に解析しているのですが、Muse細胞の増殖能力は繊維芽細胞なみとされています。

Muse細胞の発見者である東北大学の出澤真理先生のサイトをご参照ください。
http://www.stemcells.med.tohoku.ac.jp/outline/

ご指摘のPLOS ONEの最近の論文というのを、見つけられずにおります。出澤先生のお名前(Dezawa)で検索しているのですが、2012年12月のiPS細胞のご研究しか見つけられませんでした。著者は出澤先生ではないのでしょうか?

詫摩雅子

詫摩雅子様;失礼しました。次の論文です。Awakened by cellular stress: isolation and characterization of a novel population of pluripotent stem cells derived from human adipose tissue.
Heneidi S, Simerman AA, Keller E, Singh P, Li X, Dumesic DA, Chazenbalk G.
PLoS One. 2013 Jun 5;8(6):e64752. doi: 10.1371
増殖についていえばfibroblast並だと結構速いといえると思いますが。

智彦さま

早速にありがとうございました。

論文名をありがとうございます。
出澤先生とは別グループの研究なのですね。
まだ、斜め読みしかしていないのですが。著者たちの命名の仕方を見ると、Muse細胞の1タイプという理解で良いのでしょうか?

本題のMuse細胞の増殖性に関してですが、2011年に出澤先生のグループがPNAS誌に、Muse細胞とヒトES細胞、iPS細胞、Muse細胞からつくったiPS細胞、コントロールの普通の細胞の遺伝子発現を比べたご研究を発表しています。
http://www.pnas.org/content/108/24/9875.long

一見して、Muse細胞は、ES細胞やiPS細胞、Muse細胞由来iPS細胞とは違うことがデータからわかります。その中で、テロメラーゼの活性をMuse細胞とiPS細胞とで比較をしているのですが、これがMuse細胞では低いのです(普通の細胞なみ)。

ご指摘のように繊維芽細胞は増殖速度は速いことが知られていますが、ES細胞やiPS細胞のように“いつまでも増殖する”というわけではないと思います。

Muse細胞もテロメラーゼ活性が低いということは、分裂のたびにテロメアが短くなってしまうはずで、ES細胞やiPS細胞のような(あるいは、撤回された論文で著者たちが主張していたSTAP幹細胞のような)増殖力はないと私は解釈しました。

詫摩雅子

詫摩 雅子様へ:
 はじめまして。私は小保方問題に関連し先日、放送された「調査報告 STAP細胞 不正の深層」に対して以下のような意見をfaxで送りました。詫摩さんは冷静に小保方騒動をみておられると思います。私見を参考にしてください。

**********
『調査報告 STAP細胞 不正の深層』に対して

永井津記夫


論文「不正」と「人類に貢献する最終的成果」を分けて考える必要がある。日本の大学入試の数学の試験で卓上計算器を使って答を出せば、たとえ、その答が正しくともその受験生は不正を行ったことになり、アウトとなる。
が、「人類に貢献する最終的成果(=答)」を出すのは (違法なことでなければ) 何を使ってもよいのだ。
科学雑誌の『Nature』に論文を載せること、または、ノーベル賞を取ることと「人類に貢献する最終的成果」を出すことは必ずしも結びつかないのは明白である。『Nature』に載った論文でも大して世の中のことに役立たないものも少なくない。ノーベル賞を受賞してもその理論が間違いであったものもある。
小保方氏の論文画像等の不正は論文としては不十分というより失格であるとしても、最終的にSTAP細胞が存在するなら〝大した〟問題ではない。この点において貴社の視点は大局的判断からすべきことと大きくずれているのだ。STAP細胞が実在するならどうするのか。『Nature』に載ることが最終目標ではない。論文掲載基準は関係者が歴史的経緯からの蓄積で妥当な線を定めたもので尊重すべきものであるが、大発見、大発明をその基準のみで判断すべきではない。
 小保方氏問題に対して、マスコミや科学者は「正解であるかどうか」を無視し、「入試問題の正解を出すのに計算器を使った、不正だ、不正だ」と騒いでいた、ということになったらNHKはどう取りつくろうのか。
小保方氏が「悪意」はないと強調しているのは、間違った結論を不正な方法で認めさせようとしているのではない、STAP細胞は存在するという意味であろう。
日本人は、否、ほとんどの人間は嫉妬心を克服していない。多数の人間は何とか他人の成果をつぶそうとする嫉妬心という深層意識を持っている場合が多い。科学者もNHK等のマスコミ関係者も例外ではない。ノーベル賞や国際○○賞をとり、外国が認めると、それまで無視していた人物を手のひらを返したように褒めそやすのが日本のマスコミであり、関係者だ。NHKはこのことをよく自覚すべきだ。「不正の深層」は結構だが、「マスコミや科学者の他の成果を押しつぶそうとする嫉妬の深層」も報道したらどうか(これは言い過ぎか)。
STAP細胞存在するとして、それがもたらす特許等の利益は小保方氏、理研、日本が独占的に享受すべきものである。小保方氏や理研を必要以上にたたいて、他国にSTAP細胞のもたらす成果を横取りされてはならない。

********


永井津記夫さま

コメントをいただき、ありがとうございます。
また、ご見解をお聞かせいただき、ありがとうございました。

ですが、私の考えは少し違います。

たとえば、絶海の孤島にある断崖に生えていたカビを採取して詳しく調べたら、がんの特効薬となることがわかったとします。メディアは、そのカビのすばらしさだけでなく、危険を冒して採取にいった発見者の勇気を褒め称えました。ところが、そのカビは絶海の孤島ではなく、発見者の庭から採取したものだったことが、後からわかったとします。

このような場合は、永井さまの仰るとおりだと思います。カビが生えていた場所(=採取するまでの苦労話)よりも、そのカビががんに効くという事実のほうが大事です。発見地を絶海の孤島から庭先に訂正して、次の研究を進めるために、みんなで庭を探すようにすればいいでしょう。

ですが、今回のSTAP細胞をめぐる話題は少し違います。肝心のカビがある(あるいは、あった)という証拠が1つもないのです。今のところ、発見者が主張するようなカビはなかったとする証拠ばかりが出てきている状態です。

ご存知のように、STAP細胞は「簡単に作れる」ことが、大きな魅力でした。上のたとえ話に使った絶海の孤島に生えるカビではなく、むしろ、庭先のカビに近いです。簡単に作れるのであれば、データの改ざんや捏造などをせず、新たにデータを取り直せばよかっただろう、と私は思っています。

また、これはメディアにも責任がありますが、STAP細胞があったとしても、それが人類の宝になるかどうかはまだわかりません。論文に書かれているとおりだとすると、STAP細胞は増えないので、実際に医療や創薬に使われるのはSTAP幹細胞のほうになるはずです。論文の記載によれば、STAP幹細胞の性質は、既存のES細胞やiPS細胞とほぼ同じです。「簡単に作れる」というのはコスト面で大きな躍進になるので重要ですが、iPS細胞にできないことが、STAP幹細胞でできるかというと、やはり疑問です。

また、以下のようにお書きになっていますが、

>STAP細胞存在するとして、それがもたらす特許等の利益は小保方氏、理研、日本が独占的に享受すべきものである。

この部分は誤解があると思います。

STAP細胞を「発表したとき」の小保方氏の所属は理研でしたが、STAP細胞を「作り、その性質を解明したとき」の大半は彼女がハーバード大学のバカンティ教授の研究室に所属している期間(2011年4月~2013年3月)に行われています。
小保方氏は、長期出張のかたちで理研で研究をしていましたが、当時の所属はハーバードです。なので、STAP細胞に関する特許等の利益を受ける権利は、ハーバードにもあります。(むしろ「理研にもある」という言い方の方が正しいかもしれません。これは、小保方氏が現在、理研に所属しているからではなく、重要な実験の多くを、当時、理研に所属していた若山氏が担当したという理由です)。

実際、STAP細胞に関する特許はすでに出願されており、それによると、発明者は記載の順にチャールズ・バカンティ氏、マーティン・バカンティ氏、小島宏司氏(ここまで米国のハーバード大学)、小保方晴子氏、若山照彦氏、笹井芳樹氏(ここまで理研)、大和雅之氏(東京女子医大)となっています。

コメントを残す