運動機能発達と疾患予防における細胞競合の機能と、細胞競合マーカーFoxo3を発見

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2024-12-17

life_sciences_medicine

{'items': [{'key': 'k0ff', 'term': '不良細胞', 'description': {'blocks': [{'key': '3c4is', 'text': '機能が破綻した細胞、あるいは、場に不適応で組織機能に負の影響を及ぼしうる細胞。これまでの研究で、細胞競合がWntシグナル異常、多能性低下、ミトコンドリア機能異常、リボソーム遺伝子異常、発がんシグナル活性化などの異常を持った不良細胞を排除することがわかっていたが、本研究により、Shhシグナル（筋肉や運動神経細胞の種類や位置を規定する信号）に異常を持つ不良細胞も細胞競合によって排除されることがわかった。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '3kqef', 'term': '細胞競合', 'description': {'blocks': [{'key': '47kas', 'text': '同種の細胞集団内に生じた“異質な細胞”が隣接細胞との相互作用を介して選択的に排除される現象。1975年に、リボソーム遺伝子変異細胞をショウジョウバエ組織に人為的に導入すると正常細胞とのコミュニケーションを経て排除される現象として最初に発見された (Morata & Ripoll Dev Biol 1975)。その後、ショウジョウバエや哺乳類培養上皮をモデルとして「人為的に誘導した不良細胞（発がんシグナルが活性化した細胞など）と正常細胞の細胞競合」を対象としたメカニズム解析が進められてきたが、細胞競合は人工的にしか観察できておらず、細胞競合が生理的環境で機能する生命現象なのかさえも不明であった。しかし、石谷教授らの研究グループの研究によって、発生プログラムのエラー修復という細胞競合の生理的役割が明らかになりつつある。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '4cs1k', 'term': 'マーカー', 'description': {'blocks': [{'key': 'clj23', 'text': '正式には、分子バイオマーカーあるいは細胞バイオマーカーという。組織や体液における特定の分子・細胞の有無、あるいは存在量を指標として、任意の疾患の診断や予後、予測、薬品の安全性・毒性などに利用する。今回の細胞競合マーカーFoxo3を利用することで、その発現量が周辺細胞と比較して不規則に高い細胞を「細胞競合が起きている細胞の候補」としてみなすことができる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '866q0', 'term': 'イメージング解析', 'description': {'blocks': [{'key': '38bvj', 'text': '生物の体内における細胞動態、細胞内の分子動態を可視化する研究方法。最も多くの情報を得ることができ、生命現象を最も効果的に理解できる方法の一つである。対象とする生物の透明度が高ければ体内深部までイメージングが可能で、かつ対象とする生物が小さければ分子動態、細胞動態、個体の変化を同時に把握できる。このため、小さく透明度の高い生物に対して極めて有効である。マウスなど大きな動物で行う場合は、臓器を取り出したりレンズを体内に入れたり、あるいは動物を殺して固定し透明化などの処理を施す必要がある。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'ca2bm', 'term': 'ゼブラフィッシュ', 'description': {'blocks': [{'key': '3gi8u', 'text': 'ヒマラヤ周辺の温帯地域の池の浅瀬や田んぼのそばに棲息するコイ科の淡水魚。胚発生が早く（受精から基本的な体が出来上がるまで24時間程度）、胚が小さく透明なため、イメージング解析に最も適したモデル脊椎動物であると考えられている。また、人と類似した遺伝子、細胞、臓器を有し、かつ、容易に飼育・実験操作できることなどから、「ヒト疾患研究の第３のモデル動物」として米国NIH（国立衛生研究所）に指定されている（第１、第２のモデルはマウスとラット）。本国では同サイズの小型魚類としてメダカが有名であり、近年の研究論文数や研究者人口はゼブラフィッシュの方が圧倒的に多いにも関わらず、よく混同される。メダカが遺伝学解析に適しているのに対してゼブラフィッシュは胚を用いた解析などに適しており、研究用途が異なる。どちらも優れた実験動物である。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'fb933', 'term': '胚', 'description': {'blocks': [{'key': '2599r', 'text': '多細胞生物が受精卵から細胞分裂を繰り返しながら成長する初期段階の状態を指します。赤ちゃんとして成長するための最初のステップ。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'bj76o', 'term': '2019年プレスリリース', 'description': {'blocks': [{'key': '3s31u', 'text': '組織・臓器の発生プロセスのエラー回避機構を発見-がんや先天性疾患などの発症機構理解に新たな視点-', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}, {'key': '1q34r', 'text': 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['rimd', 'fbs']

['石谷 太', '松本 かな子', '龝枝佑紀', '佐々木 洋']

この研究により、臓器形成のエラーを生理的細胞競合が修復することと、細胞競合マーカーを発見することができましたが、これらは実は、とんでもないmission impossibleでした。独自開発したシグナル可視化ゼブラフィッシュを利用することで本研究への挑戦が理論上可能にはなりましたが、突発的に生じる不良細胞を捉え、その解析を行うためには、膨大な数の稚魚を高い集中力を維持しながら観察する必要があり、第一著者となった松本かな子さんの血の滲むような努力無くしては無理でした。また、前回の研究の第一著者であり、今回の共第一著者である龝枝助教のセンスと創意工夫が合わさることで、細胞競合マーカーの同定という、細胞競合研究領域の現時点の究極目標を達成することができました。この手の努力と根性話は、あまり現代的ではありませんが、「生き物にまっすぐ向き合って、世界で初めての現象を見つけ出す」のは生命科学の最大の醍醐味と思いますし、若者が夢中になって無茶に挑んだからこそこのような重要で興味深い発見に至れたと思っています。 そして、マーカーを見つけたことでこれから生理的細胞競合研究が一気に拡がると思います。これからの研究が楽しみで仕方ありません。

石谷 太

教授

微生物病研究所

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/85e321668f0981f5.html