CiRA
Contents[特集]

山中伸弥所長インタビュー

「世界最高のiPS細胞研究拠点」
を目指して

iPS細胞研究所の初代所長に就任した山中教授が抱負や新棟などについて 語りました。P.2-P.5まで研究所特集ですので合わせてお読みください。

研究所長として抱負をお聞かせください。

世界で初めてiPS細胞研究に特化した この研究所の使命は、一日も早くiPS細胞 を臨床応用につなげ、患者さんの役に立 つこと、そして世界最高のiPS細胞研究拠 点を形成することだと考えています。そのた めに、所属するすべての研究グループが 心を合わせて一つになって、国内外の研 究機関と連携しながら、研究を推進して行 きたいと思います。また、国内でiPS細胞を 使ったことのない研究者がこの技術を使 えるように、技術指導も含めたインフラ整 備をすることも私たちの課題の一つです。

山中伸弥所長

新しい研究棟が完成しましたが特徴は 何ですか?

従来の大学の実験室は、各研究室毎 に実験室が分かれていて閉塞感がありま した。この新棟では、横と縦の壁を取り 払ったオープンラボを採用しています。こ れにより、研究に関する情報や成果を共 有でき、研究者同士の意見交換も行わ れ易くなり、効率的に研究が進むことが 期待できます。また、同じ建物に動物実 験施設や細胞調製施設があるので、基 礎から前臨床、臨床研究までシームレス な研究が可能になる構造になっています。

今後、国際協力と連携はどのように進 めていきますか?

今までも海外の大学や企業と連携し てきたので、これからもしっかり進めたい と思います。ただ、全て協力というわけに はいかないので、日本独自で知的財産も しっかり確保していきます。

研究所になり、患者さんのiPS細胞研 究の進展や技術の実用化への期待も 高まります。

iPS細胞技術を用いた画期的な治療 法の実現に向かって、現在CiRAで約 120人の研究者や研究支援スタッフが 努力しています。ただ、まだまだ多くの課 題があり、いつ頃実現するかは予想でき ません。早くなる可能性もあるし、予期せ ぬ問題が出て遅れるかもしれませんが、大勢の研究者が頑張っていますので、 希望を持っています。

iPS細胞研究基金にも多数の方々から ご支援をいただいています。

これから日本でどんどん研究を進め、 知的財産をしっかり確保していくには、十 分な研究費が不可欠です。文部科学省 を始め、国からたくさんのご支援をいただ いていますが、米国と比べると、まだまだ 十分でないというのが現状です。ですか ら、民間の方々からのご寄附は本当に貴 重な資金ですので、有効に活用したいと 思います。また、ご寄附をいただくことが、 それほど期待していただいているという 証でもありますので、それに応えるように 頑張りたいと思っています。

CiRAには、中高生からの問い合わせ もありますが、科学の面白さとは何で しょうか?

科学、研究というのは、真っ白なキャン バスに絵を描くような作業です。非常に 自由で、絵具とキャンバスさえあればでき ます。iPS細胞もそうでしたが、思いもよら ない技術が生まれることもあります。日本 のように天然資源の少ない国でも、知的 財産という素晴らしい資源をどんどん作 り出すことができます。自由に何度でもト ライできる仕事であると同時に、その成 果が人の役に立つことも多いですので、 たくさんの人々に研究者を目指してもら いたいと思います。

iPS細胞研究所を解剖する

世界初のiPS細胞(人工多能性幹 細胞:P.7参照)に特化した研究機関 として、iPS細胞研究所が4月1日付け で京都大学に設立されました。研究 所長は、世界に先駆けてiPS細胞の 作製に成功した山中伸弥教授です。 若手からベテランまでの研究者が4つ の研究部門(P.3参照)に分かれて、 この画期的な技術を医療として患者 さんに届けるべく、iPS細胞を用いて 病気の原因を探る、新しい治療法を 開発する、細胞移植に関する研究を 行うなどの目標に向かって研究を進め ています。

研究所の理念

研究所が設立される前は、物質- 細胞統合システム拠点(iCeMS)とい う京大の1つの研究機関内の組織、 iPS細胞研究センターとして、2008 年1月22日から研究活動を始めてい ました。当時は少規模でスタートしまし たが、現在では、主任研究者、研究 員、技術者、研究を支援する事務部 門(研究戦略本部と事務部)の職員 合わせて約120人の大所帯です。今 年2月には、新しい研究棟が吉田キャ ンパスの病院構内に完成し、教職員 一同がこの研究棟で働いています。

研究所の2010年度の年間予算 は、20億円以上を予定しています。こ の予算は、運営費交付金、競争的資 金という公的資金や個人や企業から の寄附金により確保されます。競争 的資金には、内閣府「最先端研究開 発支援プログラム」から配分される今 後4年間で合計50億円という資金も 含まれます。研究が進む2012年度頃 には約200人の構成員が必要で、予 算規模も拡大すると予想しています。

 iPS細胞研究所の通称は、CiRA (サイラ)です。これは、研究所の英語 表記であるCenter for iPS Cell Research and Applicationの頭 文字を合わせたものです。

研究者と研究部門紹介

CiRAの研究者は、下記のような4つの研究部門に分かれて、さまざまな研究を進めています。(4月1日現在)

初期化機構研究部門

山中伸弥教授

山田泰広教授

吉田善紀講師

中川誠人講師

沖田圭介講師

高橋和利講師

山本拓也助教

堀田秋津助教

部門長 山中伸弥教授

研究内容

iPS細胞は、人間の皮膚などの体細胞に遺伝子、タンパク質あ るいは化合物を導入して作製する多能性幹細胞です。さまざまな 種類の細胞に分化する能力と、ほぼ無限に増殖する能力を持っ ています。分化した体細胞が未分化の多能性幹細胞に戻る現 象は、「初期化」と呼ばれます。この部門では、細胞が初期化され る仕組みを遺伝子レベルで解明し、安全で有効なiPS細胞を作 製する方法の開発を目指します。

増殖分化機構研究部門

戸口田淳也教授

高橋淳准教授

山下潤准教授

長船健二准教授

部門長 戸口田淳也教授

研究内容

iPS細胞やES細胞から、骨など間葉系の細 胞、心臓や血管に関係する細胞、神経細胞、 肝臓や腎臓の細胞へと分化誘導する方法の 確立を目指します。さらに、実験動物を使って、 iPS細胞から分化した様々な組織の細胞を用 いた移植療法の安全性の確認や、治療効果 を評価することを目的とする研究を推進します。

臨床応用研究部門

 

中畑龍俊教授

 

井上治久准教授

櫻井英俊講師

部門長 中畑龍俊教授

研究内容

さまざまな遺伝的疾患を持つ患者さんから体細胞を提 供していただきiPS細胞を作製し、さらにそれを患部の 細胞へと分化させ、病気の原因やメカニズムを解明す る研究を行います。また患者さん由来のiPS細胞を用 いて、新しい治療薬の探索や治療法の開発を目指し ます。

規制科学部門

木村貴文教授

青井貴之教授

浅香勲准教授

部門長 山中伸弥教授

研究内容

将来のiPS細胞研究を用いた臨床応用を見据えた研 究規制に関する課題について研究します。臨床研究に 供給可能な細胞の調製を行う施設(FiT: Facility for iPS Cell Therapy)の運営や管理を行い、実用化に向 けて、品質の保証された細胞の培養方法等の確立を目 指します。また、iPS細胞研究の推進に必要な設備や技 術の面でCiRA研究者をサポートします。安定的なiPS 細胞作製技術の確立に取り組みながら、京都大学だけ でなく国内外の研究者への培養技術の指導を行います。

新研究棟を探検する

5F 談話室

1F ギャラリー

1F エントランスホール

新棟へようこそ

去る2月26日に、CiRAの新しい研究棟が京都大学吉田キャンパス に完成しました。これまで研究者や職員は、京大内外の別々の場所で 仕事をしていましたが、3月中旬から4月にかけて新棟に引っ越し、よう やく一か所に集まって研究活動を開始しました。

新研究棟は京都大学吉田キャン パスの南部にあたる病院構内に位置 しており、一見するとマンションのよう に見える建物です。1階正面玄関を 入ると、左手にインフォメーション窓 口、右手にギャラリーがあります。ギャ ラリーには、展示パネルやタッチパネ ルディスプレイを使って、研究所や iPS細胞研究に関する情報を提供し ています。また、テーブルとイス、それに 本棚が置かれていて、CiRAの刊行物 を読むことができます。エントランス ホールを進むと右手に100人程度収 容できる講堂の扉があり、突き当たり のガラス壁のドアから、外の駐車場に 出ることができます。このスペースは、 一般の方々も平日の午前8時30分か ら午後5時15分まではご覧いただけま す。(イベントを開催している場合など、 ご覧いただけない場合もあります。)

残念ながら、上記以外のスペース は、セキュリティの問題上、関係者し か立ち入れませんが、紙面上でご紹 介します。

3階、4階、5階は、研究者のオフィスや実験スペース になっています。個 別の実験室や培 養室のほかに、十 数台の実験台が ずらっと並べられた 「オープンラボ」と 呼ばれる実験ス ペースが各階にあ ります。4階と5階はらせん階段で行き 来ができ、研究室の枠を超えて研究 者同士が活発に交流できる構造に なっているのです。各階には談話ス ペースや会議室も設けられています。

地下1階と地上2階は、生体内で の細胞の働きや効果を検証するため の動物実験施設や品質の保証され た細胞を作製、培養するための細胞 調製施設(通称FiT : Facility for iPS Cell Therapy)があります。いず れの施設も、消毒をしてクリーンな環 境を維持する必要があるため、限られ た人しか入れませんが、iPS細胞の実 用化を目指した研究に必要不可欠な 設備です。

新研究棟のデータ

延床面積 11,942.93平方メートル
構造 地上5階、地下1階
高さ 19.90メートル
施工 大木建設株式会社、新菱・朝日・三建特定建設工事共同企
業体、港振興業株式会社
設計・監理 京都大学施設環境部
総建設費 46.8億円(文部科学省 43億円、京大 3.8億円を拠出)

 

4Fと5Fをつなぐらせん階段

元木環助教(左)と奥村昭夫客員教授

キーカラーは青

 この新棟の最大の特徴的なスペースであるオープ ンラボに入り、上を見上げると、青い天井が広がって います。そして、床は薄いブルー。「ここは、新しい未来 をつくるための部屋なので、天井は白で床は黒じゃな く、天井に色をもっていくことにしたんですね。」新棟の カラー・サインデザインを担当したグラフィックデザイ ナー・奥村昭夫京都大学学術情報メ ディアセンター客員教授は、天井を青色 にした理由をこう説明します。 そして、「床を薄いブルーにすることで、ス ペースの広がりを感じるようにした」と語るのは、元木 環学術情報メディアセンター助教。奥村教授と一緒 に、「明るくて、透明感があり未来的」というCiRAが提 示したコンセプトに基づいて、天井や壁や床の色のデ ザイン、それにオフィスや実験室などに掲げられている サイン(表札)のデザインを考案しました。

サインの字体(フォント)は、CiRAのシンボルマーク から創られました。シンボルマークは、中川誠人CiRA 講師による原案をもとに、奥村教授が完成させまし た。「CiRA」という文字から人を形作り、「人の役に立 つ研究と理想的な再生医療を実現する」ことを表現し ています。シンボルマークの「C」「i」「R」「A」のアル ファベットから奥村教授が字体を創作し、トイレや給湯 室などの記号(ピクトグラム)を作りました。そして、サイ ン・プレートにデザインされた赤、青、緑、黒の模様も、シ ンボルマークを元にデ ザインされました。サイ ン一つ一つにCiRA のスピリットが刻みこ まれているのです。

 このようなカラーやサインのデザインを決定するに 当たり、二人はCiRA教職員の代表者数名と何度も 協議を重ねました。元木助教は、建物の使い手がど のように使いたいのか、どのようなコンセプトにしたい のかを明確にし、それを反映させることが、より良い仕 事をするための環境作りには大切と言います。「研究 では、問題を設定し、それを解決することを考えている ように、建物だけではないですが、(私たちは)デザイ ンの分野でもそうやって設計して いく方法をとっています。新棟もど うしてこの色なのか、この形なの か、とちょっと考えて見ると面白い と思います。」

ランドスケープ

海外のiPS細胞研究の概況

ネイチャー・メソッズ 2010年1月号
メソッド・オブ・ザ・イヤー2009特集

iPS細胞は山中伸弥京都大学教 授が2006年に世界で初めて報告 しました。その年の関連論文数は1 件でしたが、2009年には国際科 学誌に127件の論文が掲載されま した。それらの論文は米国の研究 機関によるものが多いですが、我 が国も23件の論文を発表してお り、健闘しています。また、2009年、 米科学誌ネイチャー・メソッズが、そ の年最も注目される生物学分野の 研究手法に贈られる「メソッド・オ ブ・ザ・イヤー」にiPS細胞を選出し ました。その前年には、米科学誌サイエンスで「ブレークスルー・オブ・ ザ・イヤー2008」にも選出されてい ます。このようにiPS細胞は世界の 科学界で、一つの潮流を形成した といえます。米国国立衛生研究所 (NIH)やカリフォルニア州、英国に はiPS細胞の研究費を支援するプ ログラムがあり、さまざまな国で研究 振興が進められています。また、 NIHは2010年9月までにiPS細胞 センターを設立する計画を発表しま した。多くの製薬企業が細胞株や 実験動物の代わりに、患者さん自 身から作製したiPS細胞を創薬の初期に活 用して効 果的に新 薬の探索 を進めよ うと関心 を寄せています。米国のiPierian社 はiPS細胞の創薬応用を基軸とし た企業活動で知られています。ライ フサイエンスの解析技術の高度化 を支えにして、iPS細胞の研究は今 後、さらに発展するでしょう。iPS細 胞の樹立の秘密が解き明かされる 日はそう遠くないかもしれません。

 

CiRAで働く人々

iPS細胞の培養を支えるスペシャリスト

クリーンベンチ

永田恵子さん

CiRAには、研究者、技術員、研究員、学生、研究を支援する事 務スタッフなどさまざまな人々が働いています。このコラムでは、 彼ら、彼女らの仕事を紹介します。第1回目は、浅香勲研究室テ クニカルスタッフの永田恵子さんにお話を伺いました。

永田さんの仕事場は、解析機器や クリーンベンチ(写真参照)、細胞を 保管する培養器が並べられた実験 室です。一般的に、テクニカルス タッフの仕事は、研究者が立てた 実験プランに沿って実験を行い、 データを出すことです。CiRAのテク ニカルスタッフは、iPS細胞の培養、細胞の解析、時にはマウスを扱った 実験を行います。加えて、試薬の調 整、実験器具の管理等、実験室の 環境維持も担当し、仕事は多岐に 渡ります。細胞は培養皿で増殖す るのですが、iPS細胞の場合は培 養皿に入れている栄養成分を含む 液体をほぼ毎日入れ替えなければ なりません。毎日細胞を培養してい ると、その輪郭や雰囲気などから 「細胞の顔」が見分けられるように なってくる、と永田さんは言います。 永田さんは、大学時代に生物学を 専攻し、実験が好きだったのでこの 仕事を選びました。「研究は仮説を たてて実験を行うのですが、その過 程はパズルを解くような感覚があり 面白いです。その頃から実験に関わる仕事をしたいと思っていまし た。」過去には、「研究の現場は、 研究成果が実際に役に立ってい る現場から少し遠い感覚があり、実 際に人の役に立っているという実 感を得にくい」と思った瞬間もあっ たそうです。

今は、浅香研究室のミッションの一 つ、iPS細胞をより簡単で安定的 に培養する手法の確立を目指し て、充実の日々を過ごしています。 「自分達の実験によって確立され たiPS細胞の培養法や保存方法 がスタンダードになって、それを基準 に世界中で広く実験が行われてい くことを想像すると、すごくやりがい があります。」

 

iPS細胞 何でもQ&A

iPS細胞に関して、いろいろな疑問に回答するコーナーです。 読者の方々からのご質問をお待ちしています。連絡先はP.8をご覧ください。

ヒトiPS細胞(提供:京大 山中伸弥教授)

iPS細胞とは何ですか?

iPS細胞は、「induced Pluripotent Stem cell」の略称で、日本語では「人工多能性幹細胞」と呼ばれます。「多能性」と 言っても聞きなれない言葉ですが、さまざまな性質に変化できる能力のことをこのように呼びま す。「幹細胞」は、他の細胞に変化する能力とともに、自分自身を無限に作る能力をあわせもっ た細胞です。また、iPS細胞は皮膚などの体細胞から作ることができます。つまりiPS細胞とは、 皮膚などの「体細胞に人為的な操作を加えて作る、さまざまな性質に変化可能な幹細胞」で す。2006年に山中教授の研究グループが、マウスの皮膚細胞に、4つの遺伝子(Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc)を導入することによりマウスiPS細胞の作製に成功したと、世界で初め て報告しました。

iPS細胞とES細胞の違いは何ですか?

ES細胞は、「Embryonic Stem cell」の略称で、日本語では「胚性幹細胞」と呼ばれます。「胚」とは、少し成長した段階に ある受精卵の名称です。ES細胞は、胚盤胞という段階の受精卵に含まれる細胞を取り出して作る幹細胞です。受精卵を 材料とすることから、生命倫理の問題にも関わるとして議論の対象になりました。ES細胞は、iPS細胞と同様に、からだ中 の全ての細胞に変化できる能力と無限に増殖する能力を備えています。しかし、ES細胞は着床直前の胚から作るのに対 して、iPS細胞は皮膚などの体細胞から作られます。つまり、iPS細胞とES細胞は、性質はとても似ていますが、由来や作製 方法が異なった「多能性幹細胞」なのです。

iPS細胞研究が進むと、どのようなことが可能になるのでしょうか?

iPS細胞から分化誘導された神経細胞
(提供:京大 高橋和利講師)

人間のからだは、1個の受精卵が細胞分裂を繰り返してできた約200種類、60兆個の細胞から構成されています。これま で人の細胞を使ってからだの仕組みを研究することは、研究材料の入手が制限され ることもあり、簡単ではありませんでした。iPS細胞からさまざまな細胞を作ることがで きれば、人間のからだができる仕組みの研究を進めやすくなります。また、病気の患 者さんの細胞からiPS細胞を作り、体外で病気の性質をもった細胞を作ることができ れば、病気が発症する仕組みや病気の原因を調べることができます。さらには、iPS 細胞から作った細胞や組織を使ってさまざまな薬剤の反応を調べることで、新しい 薬の探索や毒性試験ができると考えられます。そして、すぐにということではありませ んが、さらに研究が進めば、病気やケガの治療にiPS細胞から作った細胞を用いて 治療する再生医療に利用することも期待されています。

自分の細胞をiPS細胞研究に役立ててもらいたいのですが、どのようにすればいいですか?

現在、京都大学では、研究者が研究に必要と思われる患者さんに、細胞の提供をお願いし、その患者さんの体細胞から樹
立したiPS細胞(疾患特異的iPS細胞)を作製して研究を進めています。多くの方々から、細胞提供のお申し出をいただいて
おりますが、お申し出いただいたすべての方からご協力をいただいているわけではありません。折角のご厚意に対して大変
申し訳ありませんが、どうぞご理解いただきますようお願い申し上げます。