「人工多能性幹細胞」の版間の差分

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山中らのグループは、体細胞を多能性幹細胞へとリプログラムする因子を探索する過程で、ES細胞に特異的に発現するFbx15という遺伝子に着目し、Fbx15遺伝子座中の構造遺伝子を[[ネオマイシン]][[耐性遺伝子]]と入れ換えた[[ノックインマウス]]を作製していた<ref>{{cite journal|author=Tokuzawa Y, Kaiho E, Maruyama M, Takahashi K, Mitsui K, Maeda M, Niwa H, Yamanaka S.|title=Fbx15 is a novel target of Oct3/4 but is dispensable for embryonic stem cell self-renewal and mouse development|journal=Mol Cell Biol|volume=23|pages=2699-2708|year=2003|id=PMID 12665572}}</ref>。このマウスには明らかな異常は認められなかったが、山中らは『通常はFbx15を発現しない線維芽細胞が、何らかの方法で多能性を獲得するとFbx15を発現するようになる』との仮説を立て、このノックインマウス由来の線維芽細胞にレトロウイルス[[ベクター (遺伝子工学)|ベクター]]を用いて候補遺伝子を導入した後、ES細胞増殖の条件で[[G418]]<ref group="注">ネオマイシンと類似の構造を持ち、[[真核細胞]]と[[原核細胞]]の両方に毒性を示す[[抗生物質]]。ジェネティシン (geneticin) ともいう。</ref>を添加して培養するという実験系を構築した(図)。彼らの仮説に基づけば、Fbx15を発現しない線維芽細胞はG418によって死滅するが、多能性を獲得した細胞はFbx15遺伝子座上のネオマイシン耐性遺伝子が発現し、G418耐性となって生き残ると考えられた。
 
ES細胞で特異的に発現し、分化万能性の維持に重要と考えられる因子を中心に、24個の候補遺伝子を選んで導入実験を行ったが、どの遺伝子も単独ではG418耐性を誘導できなかった。そこで24個すべての遺伝子を導入したところ、G418耐性の細胞からなるコロニーを複数形成することに成功した。この細胞を分離培養するとES細胞に酷似した形態を示し、長期に[[継代]]可能であった。彼らはこのES様[[細胞株]]を「iPS細胞」と命名し、24遺伝子の絞り込みを行い<ref group="注">具体的には24遺伝子のうち1つだけを除き23遺伝子を導入して挙動を観察した。これにより除いた遺伝子が分化万能性の維持に関わっているかを確認する。除く遺伝子を変えながらこの作業を順に24回繰り返した。</ref>、最終的にiPS細胞を樹立するには4遺伝子で十分であることを突き止めた。この4遺伝子はOct3/4・Sox2・Klf4・c-Mycで、発見者の名を取り“山中因子 (Yamanaka factors)”とも呼ばれている。これらの研究成果は、2006年8月に[[セル (雑誌)|セル]]誌に掲載された<ref>{{cite journal|author=Takahashi K, Yamanaka S.|title= Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors|journal=Cell|volume=126|pages=663-676|year=2006|id=PMID 16904174}}</ref>{{#tag:ref|当時は[[https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%BB%84%E7%A6%B9%E9%8C%AB#ES.E7.B4.B0.E8.83.9E.E8.AB.96.E6.96.87.E4.B8.8D.E6.AD.A3.E4.BA.8B.E4.BB.B6|韓国におけるヒトES細胞捏造事件]]が発覚した直後であり、厳しい批判が予想されたため、論文の著者はあえて自分と筆頭著者だけに絞った。現在では、Fbx15ノックアウトマウスの樹立に貢献した大学院生と技官の2名を著者に加えなかったことを大変後悔している、と山中は述懐している<ref group="出">{{cite journal|和書|author=山中伸弥|year=2009|month=3|title=iPS細胞の樹立〜若い力がもたらした幸運|journal=細胞工学|volume=28|issue=3|pages=pp. 242-243|publisher=秀潤社}}</ref>。事件の影響の大きさを物語るエピソードである。|group="注"}}。
 
===マウスiPS細胞作製法の改良===
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