NEXT FORUM 2013 開催報告 「想像の歴史から、創造の未来へ。」

ブルー一色のステージに立ち、「スティーブ・ジョブズの気分です」と会場を沸かせた榊佳之氏。紀元前のヒポクラティスに始まり生命科学の歴史を振り返りました。大きな転換をもたらしたメンデル。遺伝の法則を理論化し、サイエンスとしての生物学の基礎を築きました。その後、ショウジョウバエや微生物の遺伝学が発展し、ワトソン・クリックのDNA二重らせん構造発見が続きます。「私が大学院生だった1960年代、細胞の中はまだブラックボックスでした。70年代に遺伝子組換え技術やDNAシーケンス技術が開発され、DNAを直接解析できるようになった。80年代は遺伝子発見のゴールドラッシュ、そして90年代は遺伝子の全体像を捉えるゲノム計画が相次ぎ、一気に分子生物学がブレイクした」と榊氏。ヒトゲノム解読から10年経った今、生命科学の未来には2つの展開があるといいます。1つは、ゲノムを基盤に生命を水平の広がりで見る、つまりヒトや生物種間の多様性と進化の研究。もう1つは、生命そのものを垂直に見る、つまり細胞や発生システムの理解です。このような新しい方向性を切り拓く研究者として、榊氏は次なる3名の登壇者を紹介し、スピーチを締めくくりました。

遺伝子配列の99％が一致するヒトとチンパンジーですが、ヒトは高度な脳機能と3倍の大きさの大脳皮質をもちます。「ヒト特異的に大脳皮質の拡大を促した遺伝子は何か?」「我々はどこまで脳を理解できるのか?」岡野栄之氏の講演は、そんな問いかけから始まりました。着目するのは、ヒトとチンパンジーで大きく構造が異なる遺伝子ASPM、そしてヒト特異的に欠失する配列hCONDEL。これらを強制発現、或いはノックアウトした遺伝子改変動物をマウスやマーモセットで作製し、脳機能の変化を解析中です。2009年に遺伝子改変マーモセットを開発しNature誌に発表するなど、霊長類のノックイン・ノックアウト技術をいち早く確立した岡野氏。マーモセットの発生をMRIで三次元構築し、ヒト胎児脳に特徴的な増殖帯（outer subventricularzone）の存在を確認しました。またチンパンジーからiPS細胞をつくり、脳組織に分化させる研究を進めています。さらに霊長類の脳で疾患関連遺伝子を比較すると、遺伝子の配列だけではなく、メチル化によるエピジェネティックな変化が大きいことにも注目しています。新しい技術を駆使し前人未到の分野を切り拓く岡野氏の勢いに、会場の興奮が高まりました。

「ツッコミを期待しています」と軽やかにプレゼンを始めたのは、四方哲也氏。「原子や分子の集合体から生物がどうやって生まれたのか?」「生物と無生物の世界の違いとは何か?」そんな疑問を持ちつつ、生命の起原に挑む気鋭の研究者です。講演では、人工細胞の構築からNature Communications誌で発表した最近の研究を紹介。マイクロサイズの油中水滴に遺伝子とタンパク質を詰め込んだ人工細胞で再現した進化について紹介します。この系では、RNA遺伝子からつくられた酵素が、元の遺伝子の複製を促進し、一連の化学反応が自律的に進んでいきます。「1回のサイクルを回すのに必要なステップは約5000。化学の専門家だったら、個々の反応を管理したくなりますよね。でも僕らは、わずかな工夫をするだけで、その管理をすべて細胞に任せたのです。すると細胞が複製を繰り返す内に自然に多様性が生まれ、淘汰により複製能力が約100倍も上昇したんです」と四方氏。その過程では、突然変異による複製能の高い寄生体の出現や自然淘汰、遺伝子の数と小さな細胞の利点など、重要な進化のメカニズムを観察できたといいます。「自律的に環境と相互作用し、自己複製する細胞をつくりたい」と、さらなる夢を最後に語りました。

「アンジェリーナ・ジョリーが予防的な乳房切除術を行いましたね。個別化医療、個別化予防はさらに進むでしょう」と予想する大隅典子氏。東北メディカル・バンク機構でも15万人規模のゲノムコホート研究が始まっています。遺伝子Pax6の変異ラットで神経の発生や発達の研究を進めてきた大隅氏が、いま新たにチャレンジするテーマは、トランス・エピゲノム。大隅氏は、ここ30年で自閉症の患者数が急増した背景に、世代を越えて継承されるエピゲノム現象が関わると見ています。親の高齢化や人工受精（IVF）の増加が子供の世代のエピゲノム変異を誘発するとの仮説を立て、げっ歯類をモデルに実験を進めます。高齢の雄マウスと若い雌マウスと交配させ産まれた仔マウスが、母親から引き離された時に発するピイピイという超音波発声（USV）の回数を解析したデータを紹介しました。USVは自閉症様症状の指標とされます。「12ヶ月以上の高齢の父マウスの仔は、3ヶ月の若い父マウスの仔と比較して、顕著なUSVの減少が見られました。IVFが加わると遺伝的なリスクが加算される様です」と大隅氏。さらに孫の世代への影響はどうかなど、トランス・エピゲノム現象を解明し、精神発達障害のリスクを下げることに役立てたいと、展望を語りました。