産経新聞【正論】大隅良典氏の業績から見た「生と死」 村上和雄


【正論】⼤隅良典⽒の業績から⾒た「生と死」    筑波⼤学名誉教授・村上和雄2016.12.7 08:30

2016年のノーベル医学・生理学賞を受賞した東京⼯業⼤学栄誉教授、⼤隅良典⽒の授賞式が12⽉10%e6%ad%a3%e8%ab%96%e5%86%99%e7%9c%9f161207⽇に⾏われる。

21世紀に⼊ってからほぼ毎年のように⽇本⼈が受賞しており、しかも⼤隅⽒のケースは単独受賞である。ここでは⼤隅⽒の業績を生物の持つ共通の原理の⾯から考察する。

≪細胞⾃らが死を決定する≫

私たちは全く意識していないが、すべての細胞の中で、驚異的なスピードで正確に分⼦レベルでの化学(酵素)反応がおこなわれている。酵素は化学反応のスピードを数億倍にアップし、しかも反応相⼿を正確に認識する。したがって

⼩さな細胞の中で何千という反応が同時進⾏できる。実に⾒事である。

生化学者は、まずタンパク質、脂質、糖質などの⾼分⼦の合成反応のメカニズム解明に⼒を⼊れた。そして、合成に関与する酵素や遺伝⼦の研究で⼤きな成果を上げた。しかし、⾼分⼦の分解反応の解明は出遅れた。

古くから細胞の死として知られる「ネクローシス」(壊死(えし))は、やけど、毒物、打撲、溶解性ウイルス感染などによって突発的に起こる、いわば事故死のような細胞死である。

1972年に病理学者カーは、患部の病理標本を観察している途中で、ネクローシスとは形態的に全く違う奇妙な細胞死の過程があることに気付いた。  彼が⾒たのはネクローシスによる膨らんだ細胞ではなく、縮⼩し断⽚化された形態の細胞死であった。彼はこの現象を、細胞⾃らが死を決定し、ある

⼀定のプロセスを踏んで死が実⾏されていると考え、「アポトーシス」の概念を提唱した。

アポトーシス(apoptosis)とは、ギリシャ語で  “apo”  は「離れて」“ptosis”   は「落ちる」の意味で、カーは細胞の⼩⽚が死にゆく様⼦を、秋に枯れ葉が落ちる様⼦になぞらえたのである。

≪明らかにされたオートファジー≫

生物は、複雑な生体を形作り、生命を維持し、進化をするための戦略として、細胞⾃らが死ぬことができる機構を獲得した。この遺伝⼦によって制御された積極的な細胞死を「アポトーシス」と呼ぶ。

アポトーシスの機能としてよく知られるのは、ヒトの発生時に⼿足の指の間の⽔掻きのような細胞が死に、指が分離されて形成されることである。また、胎児における神経回路網の形成過程では、あらかじめ余分に神経細胞がつくられ、その中で、シナプスを形成できなかった細胞にアポトーシスが働き、取り除かれる。

これらは発生過程の中で画⼀的に起こるプログラム細胞死といえる。また、発生が終わった後も身体の中でアポトーシスは働く。遺伝⼦が傷つき、異常に増殖してしまう細胞はがんをつくるが、これらの多くは遺伝⼦の働きで⾃死し、除去される。

アポトーシスも多くの因⼦や遺伝⼦によって制御されていることが最近の研究によって分かり、その解明に貢献した欧⽶の3⼈にノーベル賞が与えられた。

⼤隅⽒はアポトーシスとは別に、酵⺟を用いて細胞外ではなく細胞内での分解系の研究でノーベル賞を受賞した。近年、脚光を浴びているオートファ ジーの研究であるが、実は30年以上も前にすでに顕微鏡で観察されていたにもかかわらず、その過程に関与する因⼦は⻑らく不明であった。オートとは

「⾃分」、ファジーは「⾷べる」という意味のギリシャ語で、⾃⾷作用のことである。

1993年、⼤隅⽒らはオートファジーに関連する遺伝⼦群を発⾒した。この研究を契機にして、オートファジーの役割の詳細が次々と明らかにされている。そして、酵⺟だけでなく植物、⿂類、哺乳類、⼈類などの全ての真核生物にオートファジーは普遍的に存在することが判明した。

≪変わりつつある病気への考え⽅≫

この研究が⼤きく発展するきっかけになったのは、オートファジーの遺伝⼦を⽋損するマウス(ノックアウトマウス)の作製である。このマウスを用いて、オートファジーは多くの病気に関係することが⾒いだされた。例えば、がん、アルツハイマー病やパーキンソン病の神経疾患、感染病などであ   る。

アルツハイマー病は、古くなった神経細胞に異常なタンパク質が蓄積することにより発症する。オートファジーを適切に制御できればアルツハイマー病の予防や治療につながると期待されている。

アポトーシスやオートファジーの研究の発展に伴い病気に対する考え⽅も⼤きく変わりつつある。すなわち病気とは細胞の増殖・分化・死のバランスが崩れてしまうこと、と理解されつつあるのだ。

細胞は生命活動に必要なタンパク質などの物質を絶えず合成するだけでなく、絶えず分解し続けるプログラムを遺伝⼦レベルでインプットされている。

生と死は対極にあるのではなく、生の中に誕生と死がペアで書きこまれている。

(筑波⼤学名誉教授・村上和雄   むらかみ    かずお)

以下産経ニュースの掲載URLです。

http://www.sankei.com/column/news/161207/clm1612070005-n1.html

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