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NetScience Interview Mail 2003/05/15 Vol.231 |
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◆Person of This Week： |
【大和雅之（やまと・まさゆき）東京女子医科大学・先端生命医科学研究所】
研究：組織工学・ナノティッシュエンジニアリング
著書：図解ナノテクノロジ−のすべて, 工業調査会(2001),
化学フロンティア(3),化学同人 (2001),
現代医学の基礎第14巻移植と人工臓器, 岩波書店, (2000)
日経サイエンス２００３年６月号ほか
○東京女子医科大学・先端生命医科学研究所の大和雅之さんのお話です。最近話題となっている、組織医工学（ティッシュ・エンジニアリング）や再生医学といった話題に関する先端をご紹介頂きます。なお、「日経サイエンス」の２００３年６月号に、大和先生たちの研究が紹介されていますので、合わせてご覧頂けると分かりやすいかもしれません。（編集部）
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[05 : 実際の組織・器官との大きなギャップ] |
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○はい。
■これだけの面積に細胞が４つぐらいしかいないでしょ。専門的に言うと、細胞以外の部分を「細胞外マトリックス」と呼びますが、コラーゲンとかプロテオグリカンとかでできてるんですね。そこに細胞がパラパラといるような組織なんですね、軟骨というのは。
○ええ。
■構造としてはすごい単純で、機能も軟骨は要するに摩擦を軽減するためにある組織でしょう。一方、骨は加重に耐えるのがお仕事でしょう。血管はある意味ただの管だし、皮膚は基本的にバリヤーです。膀胱はおしっこをためる袋ですよね。こう言うとそれぞれの御専門の先生方には大変お叱りを受けますが、腎臓や肝臓に比べれば、もうすごい単純な機能ですよね。しかもそれは物理的な機能ですよね。
○つまり、機械的に単純な、機能をもったものしか、まだ、できてないと。
■そうです。細胞はほとんどいなくて、ほとんど細胞外マトリックスなんですね。細胞がいないから血管が入ってなくてもいいわけ。実際、軟骨ってのは血管が１本も入っていません。だけど本来ヴァカンティが本当にやりたかったのは心臓とか肝臓なわけですよ。腎臓とか肺とか脳とか、こういう難しそうなのもやりたいわけ。
○そりゃ、そうでしょうね。
■だけど、こういうのってさあ、ほら、写真を見せるけど、これが肝臓なんです。これが一番大きな拡大なんですけど、ちょっとわかんないかな、この紫色の粒々が核ね。だからこの紫色の粒々が１個の細胞なんですね。肝臓の細胞っていうのは四角いキャラメルみたいな形をしているんですけど。
このキャラメルみたいな形をした細胞の横に、ここに１個見えるんだけど、薄べったい細胞がくっついてるわけですね。こっちの細胞は何かっていうと、これは内皮細胞といって血管の細胞なんです。ここに見える白いすき間は全部、毛細血管なんですね。専門的には「類洞」っていうんです。
○ははあ……。
■つまり肝臓の細胞っていうのは１個の細胞がいるわけじゃなくて、血管の細胞がこうやって裏打ちしていて、そのすぐ横を血液がビュンビュン流れていくような組織なんですよ。
○つまり、肝臓全体のほとんどが血管だ、という感じなんですか。
■まさしくそうです。大体もう10対１とか３対１ぐらいの比率なんです、細胞比で。心臓も同じです。血管の細胞って非常に薄べったいので目立たないだけで、血管の細胞を特異的に染める抗体で染めたらすぐわかるんですけど、すごい数の血管が入ってます。たぶん細胞比で１対１とか２対１とかにかなり近いと思います。
というわけで、実際にはこういう組織をつくろうと思うと、すごくいっぱい細胞がいるわけですよ。全然、細胞外マトリックスが見えないでしょう。で、細胞がいっぱいいるから血管がたくさん必要になるわけです。
○ええ。
■こういう次世代型の臓器の機能っていうのはメタポリック（代謝的）なやつで、要するにケミカル（化学的）なやつですね。しかもこれ、ちょっと専門的になっちゃうんですけど、「肝小葉」っていう特殊な構造体をつくってて、ある繰り返し、部分反復構造の繰り返しになっているんですね。その基本的なユニットは、さっき言った肝臓の細胞に内皮細胞が裏打ちしているようなこういう構造、これが１個ですね。そういうのがマイクロメーターのサイズなの、大体。
○ふーむ。
■腎臓にもネフロンっていう部分構造があって、その反復でできています。もっと細胞がいっぱいで血管の入ったものをつくりたいのに、今やっているのは軟骨とか骨みたいなものがようやくできているわけ。だから、その間にはとてつもなくギャップがあるわけですよ。
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[06 : 「だけどそれは人類を月に送るより難しい」] |
■さらにもう１個大きな問題があって。
○なんですか？
■心臓とか腎臓とか肝臓とかで、例えば心筋梗塞とか起きたり、肝臓でもウイルスがいたり酒を飲みすぎたりすると、よく肝線維症とか肝硬変っていう病気になるんですね。腎臓も同じです。間質性腎炎とかですね。そういうところは硬いから肝硬変とか言うわけですね。何で硬くなるかっていうと、コラーゲンっていうタンパク質が多いわけですね。
○ええ、分かります。
■焼き鳥さんに行ってレバーを頼むとき、サクサクするレバーが出てくる焼鳥屋さんと、サクサクしないレバーが出てくる焼鳥屋さんがあります。サクサクしないレバーっていうのは……。
○どろっとしてるやつですよね。サクサクしてないっていうのは。
■そうそう。どろっと（笑）。鶏のレバーか牛のレバーですね。で、サクサクしてるのは、あれば豚のレバーです。何が違うかっていうとコラーゲンの量が全然違う。コラーゲンがいっぱい入ってるとサクサクしてくる、歯触りが出てくる。
○焼き鳥のレバーと組織工学と、どういう関係が？
■それで、肝硬変っていうのは、まさしくコラーゲンがいっぱい入っているもんだから硬いわけ。つまり細胞外マトリックスと言っていますが、細胞成分じゃない、細胞の外側にあるそういう成分が多いか少ないかで硬いか軟らかいかが決まってるんですね。そういうのを専門用語で「ファイブローシス」、「線維症」っていうんですね。
○はあ。
■それで、先程の戦略で、細胞が流れちゃうし細胞が形をつくれないので生分解性の高分子でスキャホールドで作っておいて、細胞を播種して移植するとですね、スキャホールドはある一定の期間で溶けてなくなりますね。なくなったあとにそこにすごい数の細胞が増殖してくれて、その隙間を埋めてくれるといいんだけど、これがなかなか起きません。さらに、さっきみたいなマイクロメーターの構造を細胞が勝手につくるっていうことはなかなかないので、大問題なわけです。
○そうなると……。
■何が起きるかっていうと、ほとんどのケースでこういう細胞外マトリックスの大量な沈着が起きちゃうんですよ。ということは、せっかく作ったんだけど繊維症になっちゃうんですね。
○ははあ……。
■例えば心臓なんかで、本当は心臓っていうのはドクンドクンとダイナミックに滑らかに動くわけじゃない？ だけど、硬いところが１か所あると動きが悪くなるでしょう。実際、心筋梗塞っていうのはそういうことなんですね。そういうものができちゃう。だったら、こんなもの移植しない方がいいぐらいの話じゃないですか。
○なるほど……。
■というわけで大問題になんですね。昨年の日本外科学会に呼ばれて来日したヴァカンティ先生は、ティッシュ・エンジニアリングで心臓を作りたいと言った直後に、「だけどそれは人類を月に送るより難しい」と語ったらしいですね。
○うーむ。確かに難しそうですね。
■だけど、みんななかなか捨てきれなくて、アメリカのグループでも、さっきのランガーたちも一生懸命、生分解性のスキャホールドの上に心筋細胞をまいて心筋のそういう組織をつくろうとかしていますけど、なかなかうまくいかないんです。最近、みんなもう結構、海外でもあきらめているように見えます。
だけどなかなかいい方法がないので、何かないかと探しているときに、我々が６年前に「細胞シートからつくろう」っていうのを提唱するわけ。
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[07 : 細胞シート] |
○温度変化によって細胞をシート状にはがすことができるというものですね。ようやく僕も先生方の研究がどうして注目されているのか分かってきましたが、ではその話を。
○次号へ続く…。
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[◆Information Board：イベント、URL、etc.] |
◇『ハラノムシ、笑う 衛生思想の図像学』（田中 聡／ちくま文庫）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02319338
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4480038280/sfsciencebook-22/
◇『バイオビジネス ２ 起業と伝統革新の挑戦者』（東京農業大学生物企業情報学科／家の光協会）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02317404
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4259517899/sfsciencebook-22/
◇『戦艦大和』（平間 洋一／講談社選書メチエ）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02321288
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4062582694/sfsciencebook-22/
◇『ガンダムで英語を身につける本 あの名セリフは英語だとこうなる!』（宝島社）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02319756
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4796633154/sfsciencebook-22/
◇裳華房 自然科学系の雑誌一覧−最新号の特集等タイトルとリンク−
http://www.shokabo.co.jp/magazine/
■イベント：
◇裳華房 2002年 学会主催一般講演会・公開シンポジウムなど
http://www.shokabo.co.jp/keyword/2002_openlecture.html
◇裳華房 研究所等の一般公開
http://www.shokabo.co.jp/keyword/2002_openday.html
■ U R L ：
◇朝日 化粧品、最新技術花盛り 最先端技術を次々と商品化
http://www.asahi.com/money/topics/TKY200305120087.html
◇朝日 Ｂ型肝炎ウイルスの増殖、ＲＮＡで抑制 米国で実験成功
http://www.asahi.com/science/update/0512/001.html
◇朝日 六本木ヒルズに「宇宙メダカ」１万匹を放流
http://www.asahi.com/national/update/0511/026.html
◇朝日 ＳＡＲＳ感染経路に「多くの人にうつす特定患者」の存在
http://www.asahi.com/science/update/0511/001.html
◇朝日 ＳＡＲＳ検査、衛生研の３割「できない」 Ｐ３施設なし
http://www.asahi.com/health/medical/TKY200305100271.html
◇朝日 彗星に名前を刻もう 探査機に名簿を搭載 ＮＡＳＡ募集
http://www.asahi.com/science/update/0510/001.html
◇朝日 海に鉄分まき植物プランクトン増、ＣＯ２固定へ 水産研
http://www.asahi.com/science/update/0509/003.html
◇朝日 ３億キロ彼方の小惑星目指し、「Ｍ５」打ち上げ
http://www.asahi.com/science/update/0509/002.html
◇朝日 煙と消えた「歩きタバコ禁止条例」 世界遺産の岐阜・白川
http://www.asahi.com/health/life/TKY200305090236.html
◇朝日 米食品医薬品局が抗がん剤イレッサを承認
http://www.asahi.com/science/update/0506/001.html
◇朝日 カラフルなタグやＩＣチップ 万引き対策に新システム
http://www.asahi.com/national/update/0506/001.html
◇CNN 有人宇宙船計画に影響せずと ＳＡＲＳ禍で中国
http://www.cnn.co.jp/science/CNN200305100021.html
◇CNN アミノ酸で脳が若返る？ 米チームがサルで実験
http://www.cnn.co.jp/science/CNN200305110002.html
◇毎日 太陽光発電：大阪で世界会議開幕 研究者ら１０００人が参加
http://www.mainichi.co.jp/news/selection/archive/200305/12/20030512k0000e020020000c.html
◇毎日 新型肺炎：死亡率は１４〜１５％ ＷＨＯが大幅に上方修正
http://www.mainichi.co.jp/news/selection/archive/200305/08/20030508k0000e040013002c.html
◇毎日 南極にハエ さなぎの化石発見−−米の大学
http://www.mainichi.co.jp/news/article/200305/08e/032.html
◇毎日 網膜への電極埋め込みで視力回復に成功
http://www.mainichi.co.jp/digital/solution/archive/200305/09/2.html
◇毎日 メリットいっぱい、病院のＩＴ化−−医療の質の向上、取り違えの防止
http://www.mainichi.co.jp/news/article/200305/12m/090.html
◇毎日 電子書籍はブレークするか？ 大手家電が読書用端末発売へ
http://www.mainichi.co.jp/digital/coverstory/archive/200305/07/1.html
◇毎日 ロス国際空港に爆発物処理ロボット導入
http://www.mainichi.co.jp/digital/computing/archive/200305/07/5.html
◇産経 ウーロン茶が心臓病予防 臨床実験で効果裏付け
http://www.sankei.co.jp/news/030508/0508sha126.htm
◇ZAZAK デロリアン？ 生ごみを車の燃料に活用！ ごみ収集車の燃料として実用化へ−横須賀市
http://www.zakzak.co.jp/top/top0512_3_15.html
◇ZAKZAK 掛け放題、「ＩＰ携帯電話」が実用段階に シスコシステムズ、夏前に日本導入
http://www.zakzak.co.jp/top/top0506_3_10.html
◇ZAKZAK ＳＡＲＳゲノム、台湾と香港で配列異なる ベトナム、北京、トロントとも違い
http://www.zakzak.co.jp/top/top0506_3_05.html
◇日本工業新聞 九大など、脳の左右半球の機能的な違いを分子レベルで解明
http://www.jij.co.jp/news/bio/art-20030508191625-OHNSQVYIKS.nwc
◇BizTech 三菱重工業がサウジアラビアで砂漠緑化プロジェクトに着手
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/eco/245998
◇BizTech 日本の衛星開発長期ロードマップ、ニーズ先行の地球観測へ
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/ntec/245580
◇BizTech 経産省、531社の大学発ベンチャーが創出--バイオ・医療系は131社
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/medi/245906
◇BizTech 農水省、プリオン取り扱いの実験指針の策定に向け検討開始
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/leaf/CID/onair/biztech/medi/245461
◇Internet Watch 通信総合研究所、アッカと共同でユビキタス検証実験
http://internet.watch.impress.co.jp/www/article/2003/0512/acca.htm
◇MYCOM PC WEB 「意志を持ち始めたカーナビ」 - エージェント化するHDDサイバーナビが発売
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2003/05/07/12.html
◇ASCII24 アットネットホーム、本社内の“テストセンター”を公開
http://ascii24.com/news/i/net/article/2003/05/09/643487-000.html
◇ASCII24 “ロボカップジャパンオープン2003新潟”開催
http://ascii24.com/news/i/topi/article/2003/05/07/643452-000.html
◇HotWIRED 実用化に近づいたフレキシブルな電子ペーパー・ディスプレー
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030509302.html
◇HotWIRED センサーや発光ダイオード等を編み込んだ「インテリジェント・カーペット」
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030507303.html
◇HotWIRED ラオス僻村の「足漕ぎ式」ネット接続、まもなく実現
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030507207.html
◇HotWIRED 誕生から10周年を迎えたブラウザー『モザイク』
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030506207.html
◇HotWIRED 宇宙の誕生と進化の謎を探る科学者たちのディスカッション
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030506308.html
◇ZDNet。ロボカップジャパンオープン2003観戦記：RoboCup競技会の全リーグ内容
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/08/nj00_robocup0.html
◇ZDNet。ロボカップジャパンオープン2003観戦記：速攻、連携、ループシュート――白熱の中型ロボットリーグ予選
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/08/nj00_robocup1.html
◇ZDNet 電子ペーパー、実現に向け前進
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/08/xert_epaper.html
◇ZDNet RFIDタグの追跡機能を無効化するスイッチ
http://www.zdnet.co.jp/news/0305/07/ne00_rfid.html
◇ZDNet 見えた「携帯マイライン化」への道のり
http://www.zdnet.co.jp/broadband/0305/06/lp10.html
◇日本原子力研究所 タンパク質周囲の水分子の配向の観察に成功---新薬創製への新しい指針に期待
HTTP://www.jaeri.go.jp/jpn/open/press/2003/030509/
◇防災科学技術研究所 火山活動可視情報化システム公開
http://kazaninfo.bosai.go.jp/kazan/
◇JR東日本 Suicaを利用したビル入退館管理システム」の販売開始（PDF）
http://www.jreast.co.jp/press/2003_1/20030504.pdf
◇PC Watch 森山和道の「ヒトと機械の境界面」 ユビキタスってこんな感じ？
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2003/0515/kyokai08.htm
◇科学技術者のための総合リソースガイド・NetScience
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発行人：株式会社サイネックス ネットサイエンス事業部【科学技術ソフトウェアデータベース・ネットサイエンス】 編集人：森山和道【フリーライター】 |
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