血液の赤血球を人工的にたくさんつくる研究をしています。

血液の成分
持っている血液は、私たちが
生きていくために絶対に必要
せ っ け っ きゅう
なものです。でも、けがや手
血液 の赤血球を人工的に
たくさんつくる研究をしています。
血しょう
術で、大切な血液がたくさん
（55〜60パーセント）
失われてしまうことがありま
血小板
す。そういうときは、血液を
（約1パーセント）
き
足してあげなければ、命が危
赤血球をつくると、
どんないいことがあるの？
かんせん
輸血で病気に感染する心配がなく、
どの血液型の人にも使えます。
なか むら ゆき お
中村幸夫
博士 バイオリソースセンター 細胞材料開発室 室長
白血球
（約1パーセント） 血球
けん
険になります。
赤血球
かん じゃ
患 者 さんに血液を足してあ
（40〜45パーセント）
げることを、輸血といいます。
では、その血液は、どこから
血液は、赤血球、白血球、血小板という3種類の細胞
くるのでしょうか。工場でつ
と、血しょうという液体でできている。3種類の細胞
けっきゅう
をまとめて血 球 と呼ぶ。
くって病院に運ばれてくるの
か な？ い い え。 血 液 は 今 の
ところ人工的につくることができません。では、どうしているのでしょうか。
けん けつ
よ
街を歩いているとき、「献 血 にご協力くださ∼い」という呼 びかけを聞い
撮影： STUDIO CAC
たことはありませんか？ 健康な人から血液を分けてもらうことを、献血とい
います。献血によって健康な人から分けてもらった血液を、血液を必要とし
● 赤血球を知っていますか？
ている患者さんに輸血しているのです。
わたし
けがをして血が出てしまったこと、ありますよね。私 たちの血液は、赤い
色をしています。赤は、赤血球の色です。赤血球は、体のすみずみまで酸素
でも、献血された血液を輸血に使うことには、いくつかの問題があります。
を運んでいる細 胞 です。酸素は私たちが生きていくためには欠かすことがで
● 血液を人工的につくれたらいいな！
きないので、赤血球はとても重要な細胞なんですよ。
献血された血液は、いろいろな検査や処 理 をした後、冷 蔵 庫 や冷 凍 庫で保
さい ぼう
はっ けっ きゅう
けっ しょう ばん
けっ
血液は、赤血球のほかに、白 血 球 と血 小 板 という細胞と、血 しょうという
さい きん
しょ り
れい ぞう こ
れい とう
管されます。しかし、血液は長い間保管しておくことができません。血液の
ぜんけつ
液体でできています。白血球は、体に入ってきた細 菌 などの外敵をやっつけ
すべての成分がふくまれた全血と呼ばれるものは、献血してもらってから21
ます。血小板は、けがをして血が出たときに、血液を固めて血を止める働き
日間しか使うことができません。輸血用の血液が足らなくなってしまったら
をします。血しょうは、体に必要な栄養や、体でいらなくなったものを運び
大変ですから、いつも、たくさんの人の協力が必要です。
ます。
また、量や種類にもよりますが、献血ができるのは16歳 から69歳までの
さい
しょう らい
● 今は血液を人工的につくることができない
わか
健康な人です。日本では将 来、若 い人の数が減っていくといわれています。
そのため、輸血用の血液が足らなくなってしまうと心配されています。
かん えん
酸素や栄養を運んだり、外敵をやっつけたり、出血を止めたりする働きを
もう一つの問題は、病気の感染です。肝 炎 ウイルスやエイズウイルスなど
1
2
3
2
けん び きょう
電子顕 微 鏡 で見た赤血球
ずっと増え続けます。そして、増やすときの条件を少し変えると、赤血球に
なります。つまり、この赤血球前駆細胞があれば、赤血球を無限につくるこ
円形で、真ん中が
へこんでいる
折れ曲がって、細い血管も
通ることができる
ふ つう
普 通 の細胞にある
かく
核 がない
とができるのです。
わたし
でも、マウスのES細胞からつくった赤血球を、私たち人に輸血することは
ちょうせん
できません。そこで次に、人のES細胞から赤血球をつくる研究に挑戦しまし
た。ところが、いろいろな条件で試しても、どれもうまくいきませんでした。
マウスの細胞を使った実験ではうまくいったことでも、人の細胞を使うとう
まくいかないことは、実はよくあるのです。人の赤血球を人工的につくるこ
アイピーエス
とは無理かもしれない……。あきらめかけたとき、i P S 細胞ができたのです！
大きさは0.008mm
（8マイクロメートル）
かん せん
● 人のiPS細胞から赤血球をつくった！
けん けつ
しん や
に感 染 している人が、自分が感染していることに気が付かずに献 血 をしてし
iPS細胞は、ノーベル賞を受賞した山中伸 弥 先生がつくった細胞です。ES
まうことがあります。その血液を使ってしまうと、輸血を受けた人も病気に
細胞と同じように、いろいろな種類の細胞になることができます。しかも、
なってしまいます。もちろん、献血された血液はいろいろな検査をして、合
皮ふや血液など体の細胞から比 較 的 簡 単 に、そしてたくさんつくることがで
格したものだけが輸血に使われています。しかし、病気の感染の可能性をゼ
きます。そこで、人のiPS細胞から赤血球をつくる研究を始めました。
ひ かく てき かん たん
ロにはできません。
血液を人工的につくることができたらいいのに……。そう思いますよね。
血液を人工的につくることができたら、たくさんの人に献血してもらわなく
ES細胞のつくり方
中の細胞を取り出す
てもよくなります。輸血によって病気に感染する心配もなくなります。
● 赤血球をつくろう！
ぶん れつ
ばい よう
細胞分 裂
せっ けっ きゅう
輸血でいちばん必要とされているのが、赤 血 球 です。そこで、赤血球を人
工的につくる研究を始めました。
イーエスさい
さて、どうやったら赤血球をつくることができるのでしょうか。E S 細
ぼう
受精卵
培養
ES細胞
はい
胚
iPS細胞のつくり方
い でん し
数種類の遺 伝 子 を
加える
じゅ せい らん
胞 って、聞いたことがありますか？ ES細胞は、受 精 卵 の一部を取り出した
もので、いろいろな種類の細胞になることができます。そこで、マウスのES
細胞から赤血球をつくってみることにしました。
ES細胞をプラスチックの皿に入れて増やしていくのですが、そのとき加え
皮ふや血液など
体の細胞
培養
iPS細胞
る薬の種類や量などを変えると、ちがう種類の細胞になっていきます。いろ
いろな条件を試しました。そうして、ようやくマウスの ES細胞から赤血球に
ぜん く
なる前の細胞「赤血球前駆細胞」をつくることに成功しました。この細胞は、
4
3
ES細胞とiPS細胞のつくり方 どちらもいろいろな種類の細胞になるこ
とができるが、つくり方がちがう。ES細胞は受精卵からつくるため、人のES細胞はたくさんつくる
ことができない。iPS細胞は体の細胞からつくるため、人のiPS細胞はたくさんつくることができる。
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4
iPS細胞から
赤血球をつくる流れ
体の細胞
核が残っている
未熟な赤血球
iPS細胞
ぞう けつ かん
造 血 幹 細胞
（赤血球・白血球・
血小板になる細胞）
核
ぜん く
赤血球前 駆 細胞
（赤血球になる前の細胞）
核がぬけた赤血球
増え続ける
人のiPS細胞からつくった赤血球 赤血球前駆細胞からできたばかりの未熟な
ぜん く
み じゅく
赤血球には核（緑色）がある。核がぬけることで完成した赤血球になる。赤血球の真ん中
がへこんでいるのは、核がぬけたからなんだ。
は、赤血球の血液型です。輸血のとき、この血液型はとても重要です。ちが
み じゅく
未 熟 な赤血球
だっ かく
脱核
かく
（核 がぬけること）
う型の血液を輸血してしまうと、血液が固まって病気になってしまうからで
す。でも、O型Rhマイナスの血液は、ほぼすべての人に輸血することができ
赤血球
ます。そこで、まずは人のiPS細胞からO型Rhマイナスの赤血球をつくるこ
とを計画しています。
わたし
アイピーエスさい ぼう
せっ けっ きゅう
私 たちは人のiPS細胞から赤血球をつくることに成功しましたが、まだ少
そして3年以上研究を重ね、ついに人の i P S 細 胞 から赤 血 球 になる前の細
ししかできません。もっとたくさん、しかも安くつくることができるように
胞「赤血球前駆細胞」をつくることに成功！ この細胞がずっと増え続けるこ
することが、これからの目標です。安全で新 鮮 な赤血球をつくって輸血に使
と、そして、赤血球になることも確かめました。できた赤血球は、きちんと
う──そんな時代が、もうすぐやってきます。
赤い色をしています。
お医者さんからは、「白 血 球 も人工的につくってほしい」という声があり
ぜん く
しん せん
はっ けっ きゅう
ます。白血球が少なくなってしまう病気で苦しんでいる人もいますが、白血
● 安全で、どの血液型の人にも輸血できる。
そんな赤血球をつくりたい。
があり、ちがう型の白血球が体内に入ってくると、それを異 物 だと判断して
あなたの血液型は何型ですか？ 血液型にはいくつか分け方があって、みな
自分の白血球が攻 撃 してしまうのです。特に白血球をくり返して輸血するこ
エー
ビー
エービー
オー
球の輸血は現在ほとんど行われていません。白血球にも血液型のようなもの
い ぶつ
こう げき
き けん
かん じゃ
さんがよく知っているA型、B型、A B 型、O型は「ABO式血液型」といいま
とは危 険 です。でも、患 者 さんと同じ型の白血球をつくることができれば、
す。ほかに「 R h 式血液型」があります。Rh式血液型は実はとても複雑なの
白血球の輸血が可能になります。白血球をつくることは、赤血球より難 しそ
ですが、RhプラスかRhマイナスとしてよく知られています。ABO式とRh式
うですが、ぜひチャレンジしたいですね。
アールエイチ
むずか
（文：鈴木志乃／フォトンクリエイト イラスト・デザイン：岩崎邦好デザイン事務所）
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