このタイミングで本当にやるの？そんなお声も、ずいぶんいただいたようですが…。
もちろん、やります！「サイエンスＺＥＲＯ」ですから。
おととい日本を代表する研究機関理化学研究所が異例の記者会見を行いました。
事の発端は、ことし１月。
世界的な科学雑誌「ｎａｔｕｒｅ」に発表されたあの論文です。
ＳＴＡＰ細胞。
マウスの細胞を酸性の液体につけると体のあらゆる組織の細胞に分化できる多能性細胞になる。
そんな報告が生物学の常識を覆す大発見として世界を驚かせました。
ところが…。
その後、論文に基づいて世界の研究者が実験してもＳＴＡＰ細胞が作れない。
さらに、論文に証拠として示された画像に疑いが投げかけられるなど問題が続出。
科学の信用に関わる事態とみた日本分子生物学会。
理事長が緊急の声明を発表しました。
大発見から一転。
論文の撤回が迫られるまでに至ったＳＴＡＰ細胞。
一体、何が問題とされているのか。
科学の視点できちんと知りたいというあなたのために「サイエンスＺＥＲＯ」が徹底解説します！うーん。
あんなに大発見と騒がれていたじゃないですか。
それが今こんな展開になっていて本当に、びっくりしてます。
前代未聞ですよね。
今回、インターネットでも専門家の意見が飛び交っていてもう展開が目まぐるしくて。
そうですよね。
そして私、専門用語が次々と出てきて今、何がどうなってるのか分からないんですよね。
そこで今夜は緊急スペシャル。
「サイエンスＺＥＲＯ」が科学の視点で徹底解説します。
そもそもＳＴＡＰ細胞とは、なんなのか。
まずは、こちらをご覧ください。
日本語に訳すと刺激惹起性多能性獲得。
いや、これは難しそうなことばですね。
これ、意味するところはそんなに難しくないんですよ。
細胞に酸などの刺激を与えます。
すると初期化されて細胞があらゆる組織の細胞に変化することができる多能性を獲得する。
そういった現象を発見したということなんですね。
初期化と多能性ということばは以前ｉＰＳ細胞をやったときに出てきましたよね。
やりましたね。
それでは、どういうことなのか改めておさらいしておきましょう。
私たちの体はたった一つの受精卵から始まりそれが何度も分裂を繰り返して筋肉や皮膚、血液といった役割の違う細胞になっていきます。
これを細胞の分化といいます。
このとき、遺伝子レベルでは何が起きているのか。
実は、どんな細胞も本来は全身のあらゆる細胞になれる遺伝情報を持っています。
しかし、例えば皮膚の細胞に分化するときにはそれ以外の細胞になるための遺伝情報にはいわば、ふたがされて働かなくなります。
初期化とは、このふたが外れ再び、どんな細胞にもなれる受精卵のような状態に戻ること。
初期化が起きてさまざまな細胞になれる能力を手に入れた細胞を多能性細胞。
一般には万能細胞とも呼んでいるのです。
初期化って、いってみればすでに成熟した細胞が赤ちゃんみたいな状況に戻っちゃうってことですよね。
そのとおりですね。
人工的に細胞を初期化して作られる多能性細胞としてはｉＰＳ細胞が有名ですよね。
山中さんが最初にｉＰＳ細胞を作ったときには一度、分化した細胞にいくつかの遺伝子を入れました。
そうすると初期化が起きたんですね。
これ、人工的に起こすのはなかなか大変なんですよ。
ところがＳＴＡＰ細胞は弱い酸性の液に細胞をつけるだけで初期化が起きてしまうということでそんな簡単な方法で初期化できちゃうの？と世界中の研究者が当初びっくりしたんですね。
なんですが、ニュースなどでもご存じのとおり、論文発表後国内外のさまざまな研究者が次々と研究成果に対して疑問を投げかけることになったんです。
そして、ついにおとといの金曜日には論文の著者の多くが所属する理化学研究所が会見を開きました。
理化学研究所が外部の有識者を加えて作った調査委員会の中間報告。
論文にはほかからコピーされた文章や改ざんされた画像があったことなどを認めました。
ノーベル賞化学者の野依良治理事長をはじめ理研幹部がこれに対して見解を述べました。
大変、ゆゆしき…問題だと思っております。
論文の信頼性を著しく損ねる誤りが発見されました。
研究をやり直すことが最も重要であると私は判断し…ちょっと不注意というにはあまりにも多いミスリーディングな処理がございましたので。
論文を撤回する動きもあるんですよね。
そうですね。
ただ、まだ中間報告なのでこれから、どうなるかは分からないんですね。
だけど、あれだけ大発見と言われていたのにどうして、こういうことになっちゃったんですかね。
今回の急展開を科学的に理解するのに重要なキーワード２つあります。
それが、こちら。
なんですか、それ。
ちんぷんかんぷんです。
そうですよね。
ただ、この番組を見終わったら「なるほど！」ってなりますから。
本当ですか。
一体、何なんだろう。
発表から２か月足らずで論文を取り下げようという事態にまで急展開したＳＴＡＰ細胞。
そもそも研究チームは何をどう証明してＳＴＡＰ細胞を作り出したと発表したのか。
実は、そこに今回の問題を理解する鍵があるんです。
外部刺激によって、もしかしたら分化状態の初期化が起こりうるんじゃないか。
細胞を酸につけると初期化が起こる。
そんな驚くべき現象を研究チームはどうやって証明したというのか。
その鍵を握るのがＯｃｔ４と呼ばれるたんぱく質です。
Ｏｃｔ４は、ｉＰＳ細胞など多能性を備える細胞にとって重要なたんぱく質。
これがあるからこそ細胞は初期化された状態を維持できると考えられています。
まさに多能性細胞の目印ともいえる、たんぱく質なんです。
ということはもし酸につけた細胞が初期化されれば目印であるＯｃｔ４が現れるはず。
そう考えた研究チームはまず、Ｏｃｔ４が細胞内に現れると緑色に光るようにした特殊なマウスを用意。
マウスから血液細胞を取り出し酸につけました。
その細胞を培養しているときの様子を撮影した映像です。
培養を始めて２日目。
一部の細胞が緑色に光り始めました。
酸につけた細胞から多能性の目印、Ｏｃｔ４が現れた。
これをもって研究チームは「初期化が起きた」と考えました。
このＳＴＡＰ細胞は本当に、あらゆる細胞に分化できるのか。
それを確かめるため研究チームは、ＳＴＡＰ細胞をマウスの皮膚に注入しました。
すると、ＳＴＡＰ細胞が増殖し腫瘍が作られました。
この腫瘍の中を調べたところ皮膚、筋肉、腸などＳＴＡＰ細胞から分化したとみられるさまざまな組織の細胞が見つかったといいます。
Ｏｃｔ４の出現。
そして、さまざまな細胞への分化。
これらの結果から研究チームは「多能性細胞ができた」と結論づけたのです。
酸につけただけでｉＰＳ細胞みたいな万能細胞ができたんだとしたら確かに、すごいですけどね。
いや、実はねこの段階では、まだｉＰＳ細胞みたいな万能細胞ができたわけじゃないんですよ。
え、どういうことですか。
ちょっと、こちらを見てください。
これは彼らの研究の流れを図示したものなんですが細胞を酸につけてできたといわれる、ＳＴＡＰ細胞。
これはですね、実はそのまま放っておくと自分の力では増殖することができずに死んでしまうんですね。
あれ？だってマウスの体に入れたら増えていろんな細胞に変化したんじゃないんですか。
そうなんですよ。
生体の中では元気に増える細胞も試験管の中では増えることができないっていうことはよくあるんです。
でも全然増えない万能細胞では医療とか実験に使うときに実用的じゃありません。
そこで研究チームはですねあるホルモンを加えたりしてこのＳＴＡＰ細胞を培養してみたんですね。
すると、このＳＴＡＰ細胞がぐんぐん増えるようになった。
この増殖能力を獲得したＳＴＡＰ細胞を彼らは、ＳＴＡＰ幹細胞と名付けたんですね。
ＳＴＡＰ幹細胞。
こうやって、ｉＰＳ細胞のような万能細胞が誕生したということで大ニュースになったんですよ。
こうした一連の成果を世界的な科学雑誌「ｎａｔｕｒｅ」に論文として発表したのがことしの１月。
ところが、それ以降……という指摘が、国内外の研究者から相次いだんです。
これ、再現性がないというんですね。
ちょっと、こちらを見てください。
これ、科学の新発見がですねどうやって科学の世界で受け入れられるかを示しているんですが研究が終わるとデータとかを全部集めて論文として発表します。
そうすると世界中の研究者がそれを再現しようとして追試を始めるんですね。
そして、こう再現性がどんどん確認されていってみんなが認めて初めて評価が定着するという。
論文が発表されたからってその成果が確かなものだと決まったわけではなかったんですね。
ではないんですよ。
こちらをご覧ください。
これは、アメリカの研究者がいろいろな追試の結果報告をまとめているウェブサイトです。
現段階でＳＴＡＰ細胞の追試に成功したという報告は見当たりません。
ここに報告を挙げた日本の研究者の名前があるんです。
本当だ。
論文発表後すぐからＳＴＡＰ細胞の再現実験を試みていたその研究者を取材しました。
関西学院大学の関由行さんです。
細胞の中で初期化がどのように起きるかを研究しています。
酸につけるだけで初期化が起きるという発表に興味を持ちマウスの皮膚の細胞からＳＴＡＰ細胞を作ってみることにしました。
というのも論文には血液細胞だけでなくさまざまな細胞からＳＴＡＰ細胞ができたと書かれていたからです。
論文にあるとおりｐＨ５．７の酸性の液体に細胞をつけ、培養しました。
ところが、これまで３回行った実験のいずれも失敗。
酸で処理した細胞はすべて死んでしまったのです。
えー…専門家の方が何度も試してるのにうまくいかないってこれは普通のことなんですかね。
気になりますよね。
ここからはですね幹細胞に詳しい専門家と一緒に見ていきましょう。
京都大学ｉＰＳ細胞研究所特定准教授の八代嘉美さんです。
よろしくお願いします。
よろしくお願いします。
論文どおり、まねしてもうまくできないっていうのはこれはよくあることなんですか。
そうですね。
やっぱり細かい条件がいくつかあると。
やっぱり人によって手の動かし方が違うっていうレベルのところもありますしそれから細胞の培養に使う培養液だったり加える、いろいろな細かい成分があるんですけどそういうものもそのメーカーが違ってたりだとか。
当初は、そうした理由もあってなかなか実験…再現実験ができないんじゃないかというふうに考える専門家も多かったということですね。
で、きちんと再現できるような詳しい実験の手順を公開してほしいという要望が高まって今月５日、理化学研究所は論文には書かれていなかった詳しい手順書をホームページで公開しました。
その手順書が、こちらです。
（竹内）この手順書の公開によって、騒ぎが沈静化するかと思いきやですねここに書かれていた一文がですねちょっと大変なことで。
研究者たちがですねＳＴＡＰ細胞なんて本当にあったの？と首をかしげてしまったんですよ。
どんな一文があったんですか？それが、こちら。
「ＳＴＡＰ幹細胞にはＴＣＲ再構成がなかった」と書いてあるんです。
きっと重要な一文なんでしょうけどちょっと意味が分からないですね。
だけどこのＴＣＲ再構成っていうのは最初に出てきたキーワードのうちの１つですよね。
そうですね。
このＴＣＲの「Ｔ」はこれ、Ｔ細胞といってですねＳＴＡＰ細胞を作るときに細胞を酸につけたわけですがそこにあったリンパ球の一種なんですね。
Ｔ細胞。
このＴＣＲ再構成というのはこのＴ細胞だけに起きるある現象のことを指すんですよ。
Ｔ細胞は、病原体などから体を守ってくれる重要な細胞です。
病原体に対抗する武器を細胞の表面に持っています。
攻撃すべき病原体は実にさまざま。
それに合わせてたくさんの種類の武器を用意する必要があります。
その多様な武器を生み出すため実は、ＤＮＡが変化します。
一部が切り捨てられＤＮＡの配列が変わるのです。
これがＴ細胞だけに起きるＴＣＲ再構成。
そもそも、１つの受精卵から分化してできる全身の細胞は基本的に同じＤＮＡを持っています。
しかし、Ｔ細胞になった細胞はＤＮＡが変化する。
つまり、ＴＣＲ再構成はＴ細胞になったという証しなんです。
なるほど。
ＴＣＲの再構成がＴ細胞の目印だってことは分かったんですけどそれが、ＳＴＡＰ細胞とどういう関係なんですかね。
ＳＴＡＰ細胞の大事な点は…もう一度、こちらの図をご覧ください。
この酸につけたマウスの細胞は実は１種類ではないんですね。
いくつかの種類の細胞が集まったものなんです。
その中にＴ細胞も含まれています。
これらの細胞を酸につけてできたＳＴＡＰ細胞のＤＮＡを調べたらそこに、Ｔ細胞の目印ＴＣＲ再構成があったと論文には書いてあるんです。
つまり、ＳＴＡＰ細胞を調べて……っていうその証拠だってことですね。
あれ、でも、さっき出た手順書には「ＴＣＲ再構成はなかった」って書いてありましたよね。
いいことに気付きましたね。
実は、あの手順書に書いてあった「ＴＣＲ再構成がなかった」っていうのはＳＴＡＰ細胞ではなくどんどん増えるようになったＳＴＡＰ幹細胞のほうなんですよ。
え、途中まであったＴ細胞の目印が消えちゃったっていうことですか。
彼らが説明上しているところではＴＣＲはＳＴＡＰ細胞ではあったんだと。
しかし、それがＳＴＡＰ幹細胞に変わるときにＴＣＲを持っているＴＣＲの再構成をされた遺伝子を持っている細胞というのは、生存が不利になる。
それの結果細胞がいなくなるんだ。
そういうことを言っているんですね。
そんなこと本当にあるんですか。
不思議ですよね。
さらに、おととい理化学研究所が行った会見の中で問題となったのがＳＴＡＰ幹細胞ではなくてさらに、その前のＳＴＡＰ細胞にも本当に、ＴＣＲ再構成があったのかということなんです。
こちらの画像をご覧ください。
これは、ＳＴＡＰ細胞にＴＣＲ再構成があった証拠として論文に載った画像です。
まず、真ん中の列がＴ細胞の遺伝子を調べた結果です。
この、しま模様がＴＣＲ再構成を示しています。
そして、隣の２列が酸につけてできたＳＴＡＰ細胞の遺伝子です。
Ｔ細胞と同じくしま模様が見えます。
これをもって研究チームはＳＴＡＰ細胞はＴ細胞が初期化されてできたものだと主張しました。
しかし、画像をよく見ると真ん中の列だけ背景の色が濃くなっています。
実は、この部分別の実験データから切り貼りされたものであることを理化学研究所が認めたのです。
切り貼りか…。
じゃあ、ＳＴＡＰ細胞ができたっていう証拠を信用できなくなっちゃったってことですかね。
（八代）その信用性が揺らいでいるというのは事実でしょうね。
じゃあ、その細胞はどこからきたんだろうと。
そうしたことを考えるといくつか、やっぱり可能性ができてしまうんですね。
１つは彼らが主張しているようにきちんと、なんらかの細胞が初期化をされていると。
ただし、その初期化をされている細胞というのがなんだかよく分からない。
もう１つ考えられるのは酸で処理をするということによってもともと体の中にいた多能性幹細胞を選び出しているのではないかという可能性があるということですね。
実は、研究成果に対して生じている疑いというのはこれにとどまりません。
おとといの会見で理化学研究所がもう一つ、論文の根幹を揺るがす問題を認めたんです。
ＳＴＡＰ細胞に多能性があることを確かめる大事な実験、覚えていますか。
マウスの皮膚にＳＴＡＰ細胞を注入したら細胞が増えて腫瘍ができたと論文では言っていましたよね。
その中の細胞を顕微鏡で捉えたという、この画像。
ＳＴＡＰ細胞が分化してできたとされる皮膚、筋肉、腸といった異なる組織の細胞が映し出されています。
ところがＳＴＡＰ細胞の多能性を示すこの重要な画像が実は、別の論文の画像と同じであることが分かりました。
それは、研究チームの中心である小保方さんが３年前に書いた博士論文です。
問題の画像が、こちら。
今回のＳＴＡＰ細胞とは別の骨髄から取り出した細胞をマウスに注入し得られたものです。
ＳＴＡＰ細胞の画像と重ねてみます。
重要な証拠であるはずの画像が別の研究で撮られた画像だった。
そのことは、論文の共同著者にも大きな衝撃を与えました。
若山さんは自分が参加した実験にさえ疑いを抱くようになったといいます。
その実験の映像です。
中央に映っているのは若山さんが小保方さんからＳＴＡＰ細胞として渡された細胞のかたまりです。
若山さんは、これを切り分けマウスの初期胚の中に入れました。
すると、その細胞が全身のさまざまな細胞に分化し一匹のマウスができたのです。
これはＳＴＡＰ細胞の多能性を示す決定的な証拠のはずでした。
研究に関わった人までもいまや、もう疑いを持っているんですね。
本当のとこはどうなんですかね。
若山さんは、実験に使ったＳＴＡＰ幹細胞を第三者機関に預けて詳しく調べてもらうことにしています。
でも、どうしてこういった論文が世に出てしまったんですかね。
現在の生物科学というのは……というのが現状ですよね。
今回の論文の中を見てみても例えば受精卵の中に細胞を入れるそういう操作が非常に熟練をしている人。
あるいは、遺伝子ゲノムの解析をするそういうものに熟達をしている人。
そういう形で、非常に高度な専門性を持った人たちが何人も名前を連ねている。
そういうこともあって…基本的には性善説で成り立っている世界ではあります。
（竹内）今回専門家だけじゃなくてインターネットで、一般の方も議論に大勢、参加しましたよね。
（八代）そうですね。
やはり、ＳＮＳとかブログっていうものをハブにしていろいろな人が参加をしていたというのが印象ですよね。
仮に書き込んでいらっしゃる方が分子生物学だったり細胞生物学だったりとそういう知識が例えば、なかったとしても画像の操作があるかどうかを見る画像の検索能力が高いあるいは文章同士を比較してこれが本当に、どこか、ほかに原典がないのかということを調べたりっていうことができるようになった。
ある意味科学研究者だけではできない新査読システムということを見せてくれた。
いわゆる、言うなれば査読のクラウド化という言い方もできるかもしれないですけども。
（竹内）ずばり、現時点でＳＴＡＰ細胞っていうのは存在するんですかしないんですか。
（八代）あるというふうには信じたいというのはもちろん僕も科学のそばにいる人間ですので思いますけれども現状の論文の錯誤があったり不適切な使用があったりというところを見るとなかなか「ああ、そうですか。
じゃあ、あるんですね」というふうに言うのは難しい状況ですね。
じゃあ、今回のような…そうですね。
人間の体の中にそういう多能性を持った細胞が全くいないっていうふうに断言することっていうのはなかなか難しいと思うんですね。
ちょっと、こちらをご覧ください。
こちらは、シクラメン。
その茎を切るという物理的な刺激を与えてみます。
すると…。
切り口の細胞がこんなふうに、もこもこしたかたまりになるんです。
これが、カルスといって初期化した細胞のかたまりなんです。
このカルスを培養するとそこから、また根や葉などすべての種類の細胞が出てきます。
えー、本当だ。
植物にあるなら確かに人間にあってもおかしくないって考えてもいいですよね。
そうですね、植物と人間比較すればいっぱい違うところはあるんですけどもだからと言って植物にできて人間にできないっていうふうに決めつけてしまうっていうのはやっぱり研究科学の可能性を狭めてしまうということになりますよね。
ですから、やっぱりいろいろな可能性があるということは心の中にはとどめておきたいなというふうには思います。
（竹内）とはいえですねやっぱり今回は論文自体にいろいろと切り貼りとかですね画像が間違ってたとかですねいろんな問題があったと思うですね。
日本の科学に対する信頼みたいなものが揺らいできたような気がしてきて悲しいような感じですか。
そういう感情が僕の中にあるんですね。
やっぱり、これ真相をちゃんと究明してＳＴＡＰ細胞が本当はどうなのかというところをやっぱり、きちっと説明というか決着をつけてほしいなと思いますね。
（八代）きちんと、また情報は伝えていかないといけないんじゃないかなと思います。
八代さん、今夜はありがとうございました。
2014/03/16(日) 23:30〜00:00
ＮＨＫＥテレ１大阪
サイエンスＺＥＲＯ「緊急ＳＰ！ＳＴＡＰ細胞　徹底解説」[字]

話題沸騰のＳＴＡＰ細胞。ストレスを与えるだけで“万能細胞”が生まれるという大発見だが、その成果が疑問視されてるってどういうこと？気になる謎や疑問を徹底解説する。

詳細情報
番組内容
話題沸騰となったＳＴＡＰ細胞。マウスの細胞にストレスを与えると「初期化」が起こり、あらゆる細胞に分化できる“万能性”を獲得するという発見は、従来の生物学の常識を覆すものとして注目された。しかしその後、ほかの研究者が同様の方法を試しても再現できないなど、さまざまな疑問が呈されている。どういうことなのか？　ニュースだけでは分からないＳＴＡＰ細胞の謎や疑問を、ＺＥＲＯが科学の視点でズバリ徹底解説する！
出演者
【司会】南沢奈央，竹内薫，中村慶子，【語り】江藤泰彦

ジャンル :
ドキュメンタリー／教養 – 自然・動物・環境
ドキュメンタリー／教養 – 宇宙・科学・医学
ドキュメンタリー／教養 – 社会・時事

映像 : 1080i(1125i)、アスペクト比16:9 パンベクトルなし
音声 : 2/0モード（ステレオ）
サンプリングレート : 48kHz

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