さまざまな化学物質の刺激や物理的な刺激を加え、細胞外の環境を変えることによる細胞の初期化への影響を検討しました。その過程で、酸性溶液で細胞を刺激することが初期化に効果的だと分かりました。実験では多能性細胞に特有の遺伝子「Oct4」が発現するかどうかで初期化の判断をします。詳しい解析の結果、酸性溶液処理によってリンパ球のT細胞に出現したOct4陽性細胞は、T細胞にいったん分化した細胞が初期化された結果、生じたものであることを突き止めました。また、このOct4陽性細胞は生殖細胞を含む多様な体細胞へ分化する能力をもつことが分かりました。さらに、ES細胞やiPS細胞などの多能性幹細胞などではほとんど分化しないとされる胎盤など胚外組織に分化することも発見しました。一方で、酸性溶液処理以外にもガラス管の中に細胞を多数回通すなどの物理的な刺激や、細胞膜に穴をあける化学的刺激でも初期化を引き起こすことが分かりました。小保方研究ユニットリーダーは、こうした細胞外刺激による体細胞からの多能性細胞への初期化現象をSTAP(刺激惹起性多能性獲得)、生じた多能性細胞をSTAP細胞と名付けました。また、STAP現象がリンパ球だけで起きるのではなく、脳、皮膚、骨格筋、肺、肝臓、心筋など他の組織の細胞でも起きることを実験で確認しました。

細胞外刺激による細胞ストレスが、分化状態にある体細胞の記憶を消去して初期化する-という今回の成果は、これまでの細胞分化や動物発生に関する常識を覆し、細胞の分化制御に関する新しい原理の存在を明らかにしたものです。細胞の分化状態の記憶を自由に消去したり、書き換えたりできる次世代の細胞操作技術となる可能性が高く、再生医学以外にも老化や免疫など幅広い研究に新しい方法論を提供します。今後、ヒト細胞への適用を検討するとともに、さらに初期化メカニズムの原理解明を進めていきます。


最終更新:2014年02月10日 23:30