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第47巻 第1号
ISSN 1342-1239
Vol. 47
Jun. 2016
大 阪 医 学
The Journal of The Osaka Medical Association
大阪府医師会医学会雑誌
第47巻 第 1 号（通巻77号）
7
7
8
No. 1
JOMA
平成 28 年 6 月
大阪府医師会医学会雑誌編集委員会委員
○：委員長
○
荻 原 俊 男
大阪府医師会医学会副会長、森ノ宮医療大学学長
川 田 暁
近畿大学医学部皮膚科学主任教授
木 下 利 彦
関西医科大学精神神経科学教授
澤 芳 樹
大阪府医師会副会長、
大阪大学大学院医学系研究科心臓血管外科学教授
下 村 嘉 一
大阪府医師会理事、近畿大学医学部眼科学主任教授
新 宅 治 夫
大阪市立大学大学院医学研究科発達小児医学教授
根 尾 昌 志
大阪医科大学整形外科学教授
野 村 昌 作
関西医科大学内科学第一講座主任教授
樋 口 和 秀
大阪医科大学第2内科(消化器内科)教授
平 川 弘 聖
大阪市立大学大学院医学研究科腫瘍外科学教授
宮 崎 俊 一
近畿大学医学部循環器内科学主任教授
吉 峰 俊 樹
大阪大学大学院医学系研究科脳神経外科学教授
楽 木 宏 実
大阪大学大学院医学系研究科老年・腎臓内科学教授
（五十音順）
目 次
特別医学講座
■脳神経外科という医学
大阪大学大学院医学系研究科 脳神経外科 教授
吉 峰 俊 樹… …… 1
近代医学講座「再生医療」
■細胞変換技術による軟骨疾患研究の新展開
京都大学 iPS 細胞研究所増殖分化機構研究部門
細胞誘導制御学分野 教授
妻 木 範 行… …… 9
■ iPS 細胞の網膜疾患への応用
理化学研究所 多細胞システム形成研究センター
網膜再生医療研究開発プロジェクト プロジェクトリーダー
高 橋 政 代… …… 16
■心筋再生医療の現状と将来
大阪府医師会医学会 副会長、大阪府医師会 副会長
大阪大学大学院医学系研究科 心臓血管外科 教授
澤 芳 樹… …… 23
※本誌は、平成 27 年 11 月 8 日に大阪府医師会館で開催した第 39 回大阪府医師会医学会総会
特別講演と第 47 回医療近代化シンポジウムを収録したものです。
CONTENTS
SPECIAL LECTURE
■ A conspectus of Neurosurgery
Toshiki Yoshimine, MD, PhD
Professor and Chair
Department of Neurosurgery
Osaka University Medical School… ……………………………………………………… 1
TOPICS
■ Regenerative medicine
Application of Cell reprogramming technologies to research for cartilage diseases
Noriyuki Tsumaki
Professor of cell induction and Regulation Field,
Dept. of Cell Growth and Differentiation,
Center for iPS Cells Research and Application,Kyoto University… …………………9
■ Application of iPS cells to retinal diseases
Masayo Takahashi, M.D., Ph.D.
Project Leader
Laboratory for Retinal Regeneration
Center for Developmental Biology, RIKEN… ………………………………………… 16
■ Present and Future Perspectives on Myocardial Regeneration Therapy
Professor Yoshiki Sawa
Osaka Medical Association Vice President,
Osaka Medical Association Association Vice President,
Department of Cardiovascular Surgery
Osaka University Graduate School of Medicine……………………………………… 23
特別医学講座
■ 脳神経外科という医学
大阪大学大学院医学系研究科脳神経外科 教授
吉 峰 俊 樹
1
特別医学講座
■ 脳神経外科という医学
大阪大学大学院医学系研究科脳神経外科教授
吉
大阪府医師会の皆様方には、このような機会をい
ただきまして、大変ありがとうございます。
峰
俊
樹
ありますが、中田先生は続けて「こういう細分化が
そのまま野放図に歓迎されるべき外科の姿であるか
脳外科という診療科はできてまだ50年ちょっとで
否かには疑問がある。内科学においても同様であろ
すが、その間にも大きく変ってきました。これを機
う。……これは外科を含む医学、ことに臨床医学教
会に私ども脳外科医がどういうことをしているのか、
育という大問題であるからである」と述べておられ
少しご紹介させていただけたらと思います。
ます。この本が出版されたのは昭和 33 年ですが、そ
そもそも脳外科医がどういう素性の者かというこ
とからご紹介させていただきます。
の頃から、医学の細分化は避けられないこと、しか
し、それが行きすぎることの危険性を感じており、そ
ご存知のかたも多いと思いますが脳外科というの
のバランスをどうすれば良いのか、世界の「どの国
は、数十年前までは外科学教室で行っていました。私
でも、これに名回答を与える人はおるまい」と言わ
ども阪大では第一外科、第二外科それぞれに神経グ
れています。今、日本専門医機構で総合診療医の話
ループがありましたが、昭和 45 年に脳外科教室の開
が話題になっていますけれども、中田先生はこのこ
設が認められまして、2 つのグループが一体化され
ろからそれを考えておられたということであります。
最上先生が初代教授になられました。その当時はま
その中田先生が昭和 23 年、戦後すぐに外科学会の
だ外科の一分野としての感覚が残っており、私ども
会長をされていたとき、脳外科、神経グループの先
の前後の世代までは、第一外科、第二外科に 1 度入
生、神経系に力を入れていた先生が集まって、第 1
局して外科の研修を積んでからでないと、脳外科に
。
回の日本脳・神経外科研究会が発足しました（図 1）
は入れませんでした。
主な参加者は、名古屋大学の斎藤眞先生が 61 歳、こ
この様な状況は日本のどこでも同じでした。新潟
の方は外科の教授でしたが専門は脳外科領域でした。
大学に中田瑞穂先生という先生がおられますけれど
中田先生は55歳、阪大の小沢先生が53歳、陣内伝之
も、明治 26 年生まれで、大正 6 年に東京帝国大学を
助先生はまだ 36 歳の頃でして、演題数は 26 題だっ
ご卒業され、新潟に移られて、昭和 2 年に外科の教
たようです。
授になられた方ですが、終戦前の昭和 11 年に欧米を
視察されたときに、日本ではもっと脳外科に注力し
なければいけないということを強く実感され、その
図1
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後は脳外科をご専門にされました。
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中田先生は「外科今昔」というエッセイ集で、外科、
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内科、脳外科についてこういうことを言われています。
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「頭から足の先まで一つの外科学で完全に上達するこ
とには無理が生じてきた。All-roundの外科医で最高
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のものに至ることは不可能になった。そこで脳神経外
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科が専門化したり、胸部外科が専門化した。その胸部
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外科も、呼吸器を中心とするものと、心臓大血管を主
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にするものは、それぞれ専門的に扱う方が、一層の実
績を上げるに好都合に思われてきた」
。
このころは外科も医学全体でも分からないことば
その後、脳外科の教室ができる機運も熟していた
かりでしたので、診療といっても学問に近く病態解
ということでどんどん会員が増え続けて、大きな学
明や手術法の開発など、すべきことが山積みであり、
会となってきました。
一人で全部していたのでは間に合わないという話で
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さて、脳外科の教室は 23 年ごろからできてきたわ
大阪医学
2
けですが、診療科として正式に追加されたのは昭和
んが、subspeciality の専門家としては 7,000 人とい
40 年でした。診療を行うわけですから、何よりも手
うのは多いほうになります。
術が確かな方を認定する必要があるということで、す
さて、これだけの専門医がどんなことをしている
ぐに専門医制度が発足しました。これは米国に倣っ
か少しみてみます。会員の増加につれて手術数も少
たわけですけれども、専門医制度としては日本で最
しずつふえてきています（図 4）
。頭部外傷の手術が
初であります。
多いわけですが、次が血管障害（脳卒中）で、定位
脳外科をちょっとかじったことがあるという外科
放射線（γ ナイフ）や血管内治療がどんどんふえて
医と区別するという意味あいもあったかも知れませ
いるのが分ります。脳腫瘍の手術は微増です。水頭
ん。さてこの図は脳外科学会の会員数と専門医数の
症というのは正常圧水頭症で、痴呆と関係するとい
変遷を示したものです（ 図 2）。灰色は研修医です。
うことで見直されてふえています。脊髄・脊椎外科
昔は6年間、今は初期研修が終わった後4年間専門研
は整形の先生がメーンですけれども、脳外科でも顕
修して、黒色の専門医になるという形で、今は微増
微鏡を使った領域で特殊性を出して、少しずつ伸び
というのが私どもの学会であります。
ています。機能系というのはパーキンソン病とかて
んかんの手術です。
図2
図4
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専門医 7,500 人、合計で 9,400 人ですが、他の学会
と比べてどういう規模か、比べますと、今の専門医
最近の内訳を見ますとこんなバランスになります
制度で基本領域と言われている学会が18ありまして、
。一番多いのは外傷で、脳卒中関係は4万6,000
（図5）
外科学会、整形外科、内科、小児科が大きいですが、
件の手術があります。脳腫瘍は γ ナイフと合わせる
そのほかのマイナーと言われる学会は、眼科学会が
と 4 分の 1 ぐらいになりまして、手術をせずに γ ナ
1 万人いらっしゃいますが、脳外科は約 7,000 人で、
イフで治療することがふえてきています。血管内手
耳鼻科、泌尿器科、麻酔科と同じぐらいの数の専門
術も、脳血管障害のうちこっちへ回るのがふえてい
医がいます（図 3）。
ます。こういう割合で 24 万件の手術をしていますが、
恐らく乳がんと肺がんで数万件だと思いますので、脳
図3
外科の手術全部を合わせると意外にたくさんの手術
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がなされているのが分ります。
図5
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ah 46,001
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19,071
外科系の subspeciality 領域には消化器科専門医、
呼吸器科専門医などがあります。脳外科は専門性が
高いとお考えいただいている方が多いかもしれませ
大阪医学
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3
私ども大阪大学の関係になりますと、関連施設が30
とよく言われるんですが、このような穿通枝という細
幾つありますが、全体で 6,000 件ということで、その
い動脈が動脈瘤のそばを通ったり癒着したりしている
。大阪府
内訳は全国の内容とほとんど一緒です（図6）
のを無造作に凝固切断してはならないわけです。これ
の関連施設でも全国と同じような治療がなされている
は 0.3ミリぐらいですが動脈瘤の表面にひっついてい
ことが分ります。24万件のうちの6,000件ですので、大
るのをていねいにはがしているところです。
阪府の人口を 880 万人とすると、4 割ぐらいの手術は
動脈瘤の形が見えてきました。白いところと赤い
阪大病院と関連施設でさせていただいているというこ
ところがありますが、これはブレブといいまして水
とで、責任が大きいと痛感しております。
疱みたいな破れやすいところです。ここを不用意に
さわるとすぐ破れます。
図6
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今はこの細い動脈を剥離しようとしています。剥
離せずにこのままクリップすれば簡単なようですけ
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になりますので、ちょっとずつはがします。剥離が
±
°«°©
れども、そうするとこの血管が閉塞して末梢が虚血
~Mh ~
終了し、ドームの一部を今クリップしました。
もう一つは、最近ふえてきた血管内治療です。透
視すると、ここにあるのがわかります。これは細い
マイクロカテーテルが入ってきたところです。さら
にそこに細いカテーテルがありますが、内筒と外筒
があります。これは透視といっても DSA ですので、
血管影を残したまま操作できるということで、こう
大学病院だけを見ると 600 件足らずで、手術の内
容は少しバランスが変わりまして、外傷は少なくな
ります。これは特殊救急部における重傷患者だけだ
いう画像を見ながらだんだんカテーテルを挿入して
いきます。
ここに動脈瘤があるんですけれども、後でバルー
からです。一方、腫瘍、定位放射線が多くなります。
ンを使うために余分なカテーテルを 1 個まず最初に
血管系と血管内治療は脳卒中センターで行っていま
入れています。ここに見えてきたのが動脈瘤のネッ
す。荻原先生がおられるときに脳卒中センターをつ
クです。このネックが一番よく見える形で角度を調
くっていただいて、血管系にも力を入れていますの
整します。
で血管内治療がふえています。脊髄や機能系の手術
これは中に詰めるコイルを入れているところです
は新しい分野として少し力を入れているというのが
が、コイルが硬過ぎると動脈瘤の壁を突き破ってア
阪大病院の状況でございます。
ンギオ中に破裂ということになりますので、一番神
では、それぞれの手術はどんなものか、実際のと
ころをビデオで見ていただけたらと思います。
経を使うところになります。
これはゆっくりゆっくり行います。1 度ケージン
最初は血管系です。これが日本の脳外科では一番
グといって形をととのえれば、あとは少し速度を速
早くから顕微鏡手術として伸びてきたところですが、
めてコイルを詰めていっても破れにくいということ
世界的にも大きい力を持っております。
で、それからはどんどん詰めていって、大分詰まっ
一番有名なのが脳動脈瘤のクリッピング術です。専
門医になるときにはこの手術が一応できるかどうか
てきました。
クリッピング術が外から頸部をとめるのに比べて、
を標準的な目標にしてきたわけです。このビデオで
コイリングは中から充填して詰めていくわけです。こ
は既に開頭していまして、脳の表面のくも膜をあけ
れは先ほどのカテーテルでつくったアシストバルー
た後、脳には切り込まずに、シルビウス裂という側
ンといいまして、コイルが動脈瘤の外にはみ出ない
頭葉と前頭葉の間をあけています。顕微鏡で拡大し
ように押さえながらコイルを中に詰めていきます。こ
てみていますが、この血管は 1 ミリもないような中
うして動脈瘤内部が全く造影されなくなると、コン
大脳動脈の枝です。くも膜は細い糸のようにみえる
クリートコイリングということになります。
線維でいっぱいひっついていまして、これを 1 本ず
つていねいに切っていきます。
次は腫瘍系です。脳腫瘍は大きく 2 つに分かれま
す。1 つは良性の腫瘍で、脳組織自身ではなく硬膜
動脈瘤が見えてきました。この中大脳動脈は 1ミリ
とか神経から出ているもので、境界は明瞭、脳には
半ぐらいの大きさです。脳外科の手術は時間がかかる
浸潤していません。こういうのは手術の腕の見せ所
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です。この 20 年の進歩は、難しい頭蓋底腫瘍も手術
マでもバイオプシーよりは部分摘出されたほうが 6
できるようになったということです。この例は大後
～7 割は予後が良く、6～7 割よりは 90% 以上摘出さ
頭孔付近で脳の底にありまして、舌下神経麻痺があ
れるとさらに予後がいいということで、特に日本の
ります。どこへ行っても手術は無理と言われていま
脳外科医はできるだけたくさん取る、けれども神経
したが、3 次元で見ると骨と骨の間にあることが分
機能は温存しようと努力しています。それには何が
。舌下神経管の中にあるということで
ります（図 7）
必要かというと、まずどこまで切除するかという手
す。普通の開頭術によるアプローチではこの腫瘍を
術中の位置精度を上げることです。間違ったところ
摘出することは難しく、周辺の骨を削る必要があり
に行かないように、ナビゲーションを使ってオリエ
ます。これによって普通のアプローチではできない
ンテーションをきちっとします。
手術ができるわけですが、骨を削るのにとにかく時
間がかかり、しばしば 1 日仕事になります。
それだけではなく、覚醒下手術を行います。手術中
に一度全身麻酔から覚めてもらって、脳の一部を電気
刺激をしてどんな症状が出るかを観察し、症状の起こ
図7
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23歳女性、舌偏位にて発
症
らないところは摘出しても大丈夫ということを確認し
ていくわけです。この方はグレード 3 から 4 のグリオ
ーマですけれども、ここに言語領野がありますので、
できるだけたくさん取ったらいいといっても、ここを
取ると言語障害が出るかもしれない。おまけに会社員
右舌下神経麻痺
で現役でばりばり働いておられる方でしたので全く症
(
右
状を残さない様とくに気を遣う必要があります。その
ためナビゲーションを使い、覚醒下手術で、このあた
舌下神経由来でなく、
舌咽神経由来と診断
→ 摘出術の適応
りに近づいてくると、電気刺激をして言語障害が起こ
らないかどうかを見ていきます。
患者さんは抜管していますので、絵を見ていただ
いてしゃべってもらいます。電気刺激の場所を変え
この方は後頭顆を削りました。周りには静脈、動
ていっているところですけれども、英語がまじって
脈、筋肉がいっぱいありますのでこれを分けていき
いますけれども、こういうことはよくありまして、日
ます。最近の脳外科手術で夜中までかかる手術とい
本語の言語中枢を刺激すると、とくにインテリの方
うのは大体頭蓋底外科です。これはたまらないとい
では英語が出てくることがよくあります。ふだんか
うことで保険点数を上げてもらうことに成功しまし
ら英語を使っている方ではないんですけれども、刺
て、本格的な頭蓋底外科手術の点数は 21 万点です。
激すると英語が出てきます。単語が出ないときには、
これぐらいの手間がかかる手術であります。
「傘」であれば「雨の日にかぶるやつ」とか、
「ゾウ」
さて、この方では、後方からアプローチして、筋
という単語が出ないときは「鼻の長いやつ」という
肉をきれいに分け、骨を少しずつ削っていくと腫瘍
ように言葉で説明しようとすることがあり、それも
があらわれ全摘出されました。舌咽神経ですから舌
症状になります。こういうものを見ながら取ってい
下神経麻痺はありましたけれども、それは圧迫だけ
きます。術後に起こる症状を術前にモニターして、そ
なので、腫瘍を取るとこの様に治ってしまいます。
れを未然に避けるということであります。
脳腫瘍のうち良性腫瘍は3分の2位でして、残りの
こういう機能系の知識が大分進んできていますが、
3 分の 1 はグリオーマと言われる悪性腫瘍です。なぜ
手術法自身も大分進歩してきました。これから見て
悪性かというと、がんのように発育が早いというこ
いただきますのは、まずは先生方が運動異常症で一
ともありますけれども、先ほどのような硬膜とか頭
番多く見られますパーキンソン病です。エルドーパ
蓋底の神経じゃなくて脳組織そのものから発生して
が最優先で、薬を飲むとぴたっととまって、患者さ
いますし、しかも浸潤しますので、周辺脳との境界
んには一番喜ばれますが、数年すると、いろんな薬
も不明瞭です。化学療法とか放射線で治ればいいん
を追加してもウエアリング・オフとかでコントロー
ですけれども、ほとんどのグリオーマは治療抵抗性
ルできなくなってきます。そうなってくると、ここ
です。そうすると取るのがいいんですが、浸潤して
に電極が 2 本入っていますけれども、基底核とか視
いるので、その部分まで取ると脳も摘出され、麻痺
床下核のあたりなど脳の深部を狙って細い電極を入
や言語障害が残ります。しかし統計では、グリオー
れ、そこを電気刺激する方法があります。深部脳刺
大阪医学
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5
激療法（DBS）といわれるものです。
なので、取っていいかどうかが気になると思います
どんな効果かを見ていただきますと、これは電気
けれども、実際そのとおりでして、手術前にかなり
刺激をオフにしたときです。左のように静止時振戦
検査します。両方に病変がある方は手術が難しいと
がみられますが、刺激をオンにしますととまります。
か、いろんな基準があるわけですけれども、片側だ
薬が効かなくなってきても、こういう手があるとい
けを取ることにすると、術後、言語記憶、視覚記憶、
うことですです。
優位半球と非優位半球のどれを見ても、実は記憶は
同じようなことは、運動異常症のジストニアでも
手術前よりもよくなります。遅発性の記憶もよくな
可能です。この患者さんはふだんから体幹のジスト
りますし、特に注意力が上がります。難治性の方は
ニアがひどく、ほとんどとまることができません。食
海馬がしょっちゅう興奮した状態にあり、恐らく全
事も非常に苦労しますけれども、基底核に電極を入
体の脳機能も影響を受けて注意力散漫になっており、
れて刺激しますと普通の人になります。症状は何も
手術でそれがなくなると頭がすっきりして注意力が
残っていません。こういう手術が今ふえています。
上がって記憶もよくなるということだと思われます。
もう一つの大きい脳外科の領域はてんかんの外科
絶対にしたほうがお得な手術になります。
治療です。全国でてんかんの患者さんは 100 万人余
図9
りで、最近はご高齢の方のてんかんもふえていると
»uÂý»HMRI
言われます。ファーストチョイスは薬です。いろん
な新薬が出てコントロールもよくなりましたが、2
割ぐらいの方は難治性です。ただ、そういう方のか
なりの方は手術で治すことができます。
標準的なのは側頭葉てんかんです。海馬と扁桃体
body
head
tail
にてんかん焦点があります。海馬が萎縮したり硬化
したりしていますので、昔から側頭葉切除がされて
いましたが、この 10 年ぐらいは、側頭葉は取らずに、
てんかん焦点である海馬と扁桃体だけを取るという
のが進んできました。
これは私どもが改良したアプローチです（ 図 8）。
米国では、手術適応があるにもかかわらず、抗て
脳に切開を入れる場所が一番大事ですので、ナビゲ
んかん剤による治療を続けていると、なぜ手術を勧
ーションを用いて脳を分けていくと、側頭葉の奥に
めてくれなかったのかということで患者さんから訴
海馬が見えてきます。こういう手術では海馬はちょ
えられることがあるということで、手術適応を示し
っとかたくなっています。
たガイドラインも出てきております。
図8
¾rKáîÞîĂÁáîÞî
®RuÂýOh»ÙÿÁïøûþòĀ
さて、最初に荻原先生から脳外科の未来もお話し
するようにと言っていただきましたので、1 つだけ
お話しします。このてんかんの手術には続きがあり
ます。手術のときはいろいろ調べていると言いまし
たけれども、本物の手術の前に予備的な手術をして、
脳の表面や海馬に電極を刺しています。レントゲン
で見ていただけるように、1 回電極を設置して、ま
た骨を戻して、コードがいっぱい出たまま病室に帰
ってきます。
この方は 2～3 歳ごろから発作があって、12 歳から
は連日、強直発作がありました。いろんな病院を回
りまして、長期入院してほぼ全ての抗てんかん薬を
これが取り出した海馬で、頭部と体部と尾部で 30
試して、結局この 2 つの薬の組み合せが一番いいと
ミリぐらいになります。術後の MRI をみますとここ
いうことになったんですけれども、それでもしょっ
に摘出腔がみえますが、海馬があったところです（図
ちゅう発作を起こし倒れて頭部外傷したり頸椎損傷
。先ほどのアプローチですと、ここだけが選択的
9）
を受けたりしています。
に取れています。海馬というのは記憶の中枢で大事
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こういう方にはどういうことをするかというと、1
大阪医学
6
回目の手術で電極を入れます。硬膜下電極（脳表電
が決まっているのならば、それを解読すると、どこ
極）といいますが、全部で 200 個ぐらい入れるとき
を動かそうとしているかわかるんじゃないかという
もあります（図 10）。こちらは電極から拾った脳波
ことです。たとえば脳に電極を置いておいて、手を
ですが、2 週間ぐらい病室で生活していただき、そ
動かしたときの脳波を周波数ごとに解析すると、手
の間ずっと脳波をとり続けます。最初の脳波異常が
を動かすとハイガンマ帯域という高周波が、極端に
でてから数秒ですぐ発作になる方もおれば、地震の
ふえることがわかります。これは部位でいうと、中
ようにかなり前から予兆があり、数分続いてから発
心溝のここ、脳の運動にかかわる一次運動野にあり
作になる方もいます。どちらの場合でも脳波をずっ
ます（図 12）。
ととり続けているとこういう発作の最初の原因部位
がわかるわけです。つまり、発作をつかまえるため
に 1～2 週間入院するわけです。数回、できれば 2～
図12
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3 回の発作をつかまえて、発作起始部を見つけて手
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術するわけです。
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(Yanagisawa, Annals of Neurology, 2012)
実際にはデータは錯綜しており、運動しなくても
脳波はちらちら変動しています。ただし、手を運動
するとときどきガンマ波が急にふえているのがわか
ると思います。この解読は人間の目では無理ですの
で、人工知能の研究を専門とする先生と協力しまし
て、数年前にこんなことができるようになりました。
手術するときも、電極を刺激しながら行っていき
電極が入っている患者さんで、1 週間電極を入れて
ます。それぞれここを刺激すると肩が上がったとか、
いる間に協力していただきました。腕を曲げたり手を
手関節で脳波が変わる、握手するとどうこうとか、1
放すことをを考えた脳波を解読すると、考えただけで、
センチ間隔で見た、脳の局在がわかる脳機能マッピ
実際に動かなくても、握ろうと思っただけで、ロボット
ングです（図 11）。
。
を動かすことができるようになりました（図13）
図11
図13
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Collaboration: Dr. Yokoi, Tokyo University
Ø
BP
Patent pending (US, Japan)
N20 phase reverse
(Yanagisawa, Annals of Neurology, 2011)
11
この技術はブレイン・マシン・インターフェイス
さて、このようなてんかんの手術をもとにして私
（BMI）と呼ばれますが、実際どんな患者さんに適
どもが始めた研究がこれです。電極で脳とコンピュ
用したいと考えているかといいますと、ALS（筋萎
ーターをつないでいます。電極ごとに体の対応部位
縮性側索硬化症）の患者さんです。大リーガーのゲ
大阪医学
Vol.47 (1) 2016
7
ーリッグ病とも言われますが、ホーキンス先生、日
図15
本では徳田虎雄先生がこれになったことで有名です
54(+j+.\&!$)
し、フランス文学の篠沢先生も数年前に発症したと
W+j*=10;2s)TG
いうことです。
GFD\NMI¢
運動神経細胞がほとんど脱落しますので、全身の
筋肉を動かせなくなります。経過中には、手足は麻
痺していても、親指だけ動くとか、足首だけがちょ
っと動かせるとか、手足は難しいけれども額のしわ
が動くとか、いろいろありますので、その動きを捉
ÀϬ¢
19.4mm
YRIXOEH\¢
kÒtÇ~»
28.5mm
¶vD^V
°âÙ6UEMP+?°qKL^J
=19;2Qa
_s¢
ÈÓ
Ȧ
えてスイッチをオンオフしてコミュニケーションを
はかっていますがいずれはどの筋肉も動かなくなっ
て、全くコミュニケーションできなくなります。傍
Zª
¦
j`|«±¸º
¹ØÄÆ
ÝqKL^J
ÉÍ
から見ると植物状態か脳死かわからなくなりますが、
そういう方でも、考えただけでロボットやコンピュ
ーターを動かせるようになるということで、倫理委
員会を通して、臨床研究を行っています。この方は
図16
NJè¬íXWàëÛ-BMIÜä¶~
完全四肢マヒではありますが顎が動きますので、顎
のスイッチでイエスとかノーとか、コンピューター
の操作も行っているかたです。
大阪の難病情報センターの患者さんですが、こう
いう機械の開発に役立つことができるのならという
ことで協力していただきました（ニュース映像）
（図
。
14）
図14
ÉÎ
7ÉÚ±¸
u7
!Îg*C(%./)2]WMPS^QB}'+
この技術は、まずは ALS の患者さんをターゲット
にしていますが、頸椎損傷の方もこういうものを望
ûùóôöüõ
んでおられます。
PãéêÛ¿jÜ
ß.ç¨æìáÝë
さて、最後に、将来を担う脳外科医がどんなこと
を考えるか調べてみました。これは阪大脳外科に入
局して 3 年までの脳外科医 26 人に行ったアンケート
結果です。まずなぜ脳外科を専攻したかを聞きまし
た。これがその結果です（図 17）。そして、入局し
ÿdäQ¥íIá~Ā
。最
たあとの感想を聞いたのがこの結果です（図18）
。立
後に将来の夢を聞いたのがこの結果です（図19）
今の段階は、できるといいましても、脳から体外
派な志の人もおれば、一般のニューロドクターがい
に電極が出たままですので、自宅に帰っていただく
い、田舎でやりたいという人もおります。こういう
わけにはいきません。そこで今、実用化ということ
人間が集まったのが脳外科でございます。
で、完全埋め込み型のシステムの開発にとりかかっ
ています。全部 IC チップにして、脳表の脳波を電波
で送るワイヤレス式にして、自宅に帰ってもこれが
使えるようにということです。3 年後をめどに進め
（図 16）。
ております（図 15）
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8
図17
図20
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ご清聴、大変ありがとうございました。脳外科を
よろしくお願いします。
図18
P1
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図19
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脳外科は学会の定款にも書いてあるんですけれど
も、いろいろな分野をやります。手術だけでなくて、
それに関連するものも責任を持ってどんどんやりま
す。そしてどういう疾患が対象になるかは時代によ
って変わり、固定したものではないとされています
。
（図 20）
大阪医学
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近代医学講座「再生医療」
（第 47 回医療近代化シンポジウム講演録）
■「細胞変換技術による軟骨疾患研究の新展開」
京都大学 iPS 細胞研究所増殖分化機構研究部門
細胞誘導制御学分野 教授 妻 木 範 行
■「iPS 細胞の網膜疾患への応用」
理化学研究所多細胞システム形成研究センター 網膜再生医療研究開発プロジェクト プロジェクトリーダー 高 橋 政 代
■「心筋再生医療の現状と将来」
大阪府医師会医学会副会長、大阪府医師会副会長 大阪大学大学院医学系研究科心臓血管外科 教授 澤 芳 樹
9
近代医学講座
「再生医療」
（第47回医療近代化シンポジウム講演録）
■ 細胞変換技術による軟骨疾患研究の新展開
京都大学iPS細胞研究所増殖分化機構研究部門
細胞誘導制御学分野教授
妻
京都大学 iPS 細胞研究所の妻木と申します。本日
は私たちの仕事を発表させていただく機会をくださ
木
範
行
図2
胎仔の骨格発生：内軟骨性骨化
いました澤先生、下村先生、そして大阪府医師会の
先生方に心より御礼申し上げます。
私は整形外科出身で、軟骨の研究を行っています。
今回は、iPS 細胞の技術を使って軟骨の疾患の研究
をどのように行っているか、これからどんなふうに
したいかというお話をさせていただきます。
まず、軟骨のご説明をさせていただきます。
我々の首からの下の骨は、最初は軟骨でできて、そ
1次骨化中心
の後骨に置きかわっていきます。胎児の間は、軟骨
でできます。図 1 の写真はマウスですが、人でも同
じです。それぞれ肩甲骨と上腕骨、尺骨、橈骨です。
2
我々はこの状態で生まれた後、図 3 に示すように
形はありますけれども、最初は軟骨でできていて、各
端にある軟骨の中にも骨ができてきます。これを 2
骨の中心部から徐々に骨に置きかわって生まれてき
次骨化中心と呼び、この中の骨も大きくなっていき
ます。
ますので、最終的に我々は 2 種類の軟骨が体の中に
図1
あることになります。1 つは骨の端にある関節軟骨
骨格発生：内軟骨性骨化
ます。我々が膝とか肘を滑らかに動かせるのは、こ
です。反対側にも関節軟骨があって、関節を形成し
の関節軟骨のおかげです。この関節軟骨が障害され
ると、運動時痛、歩くと痛いとか、変形性関節症を
含めた関節症の原因になります。今日多くの方がこ
の疾患に悩まされています。
図3
14.5 days p.c.
17.5 days p.c.
軟骨は生後は関節軟骨と成長軟骨として残る
マウス前肢
1
２次骨化中心
図 2 はその組織像で、赤く染まっているのが軟骨
です。上腕骨で、両端が肩と肘になりますが、軟骨
の塊で、最初に真ん中の細胞が肥大化、大きくなり
関節軟骨
→ 関節症
成長軟骨
→ 骨系統疾患
（低身長）
ます。大きくなったところに血管と骨の細胞が入っ
てきて、骨になります。両端に軟骨があって真ん中
に骨があり、軟骨がどんどん骨に置きかわることで
骨が伸びていきます。真ん中の骨は 1 次骨化中心と
3
言います。
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大阪医学
10
もう一つの軟骨は骨の中に残った軟骨で、成長軟
スを取って裸にすると軟骨の性質を失って線維芽細
骨と言います。ここで軟骨細胞が増殖してどんどん
胞のようになりますので、そういった細胞を移植し
骨に置きかわって骨が伸びます。成長軟骨は 10 代後
て修復された組織は正常の軟骨ではなくて、どうし
半になりますと消えてなくなりますが、そうなると
ても瘢痕組織、線維組織のようなものを含んでしま
骨も伸びない、背ののびがとまるということになり
います。
ます。この成長軟骨が障害を受けると、骨が伸びな
いので低身長になります。このような疾患は骨系統
疾患と呼ばれます。ですので、軟骨の疾患というと
図5
自家軟骨細胞移植の課題： 細胞の変質と２回手術
この 2 種類があることになります。我々は、それぞ
培養
れに対して iPS 細胞を使った研究を行っております。
まず最初に、関節軟骨の疾患に対する治療法の開
軟骨細胞、II 型コラーゲン
発です。
図 4 は関節軟骨の組織像ですが、軟骨というのは
移植
細胞がサフラニン O という染色で赤く染まる基質（マ
細胞数を増やす
変質・細胞老化
トリックス）に埋もれて存在します。この基質は、コ
ラーゲンとプリテオグリカンで構成されますが、体
線維軟骨細胞、I 型コラーゲン
重を支えたり関節運動をするという軟骨の物理的な
5
そこで、最近アメリカで広まりつつあるのが他家
機能は、このマトリックスが担っています。
マトリックスのもう一つの大事な働きは、軟骨細
の軟骨移植、同種軟骨移植です。亡くなられた平均
胞を維持することです。軟骨細胞が軟骨細胞である
年齢 4 歳の子どもさんの軟骨を砕いてパッケージン
ためには、マトリックスに囲まれている必要があり
グされたものが売られていますので、それを例えば
ます。
膝蓋骨の軟骨の欠損部分に入れてフィブリン糊で固
めて移植します。軟骨は免疫拒絶が起きにくい組織
図4
軟骨細胞
と考えられていまして、HLA のタイプを合わせずに、
いわゆる HLA ミスマッチで移植が行われています。
マトリックス（基質）
これは 2007 年から販売されて、既に 5,000 名以上の
方に行われています。ただ、ドナー不足のために数
が制限されていますし、ドナーの個体間差があって、
なかなか一定した成績を出せないという課題があり
ます。
そのため軟骨欠損に対しては、軟骨細胞の供給源
を開発することが求められている状況です。
そんな中、山中先生らが 2006 年にマウスで、2007
4
年にヒトで iPS 細胞（人工多能性幹細胞）を開発さ
れました。これは体細胞、皮膚の線維芽細胞でも血
軟骨は血管がないために損傷を受けても治らない
液細胞でも何でもいいですが、それに c-Myc、KlF4、
と言われています。ですので、損傷した軟骨を放置
Sox2、Oct3/4 という 4 つの因子を入れると iPS 細胞
して使っていると、どんどん変性が広がって変形性
になります（図 6）。この iPS 細胞には 2 つの特徴が
関節症になります。
、まず幾らでも増やすことができます。
あって（図 7）
こういった損傷に対して現在行われている手術が、
また、幾らでもふやした後の 1 個 1 個の細胞に、体の
自家軟骨細胞移植術です。図 5 は膝の図ですが、体
全てのあらゆる細胞になる能力があります。神経だ
重の余りかからない辺縁から軟骨を少し取って、細
ったり心筋だったり、きっと軟骨細胞にもなり得る
胞芽マトリックスを酵素で溶かして細胞を培養し、数
能力があるはずです。この 2 つの性質のために、iPS
を増やして移植します。採取できる軟骨は移植する
細胞は再生治療において期待されています。
べき病変部よりも当然小さいですので、培養して細
胞をふやすというステップが必要ですが、最初に述
べましたように、軟骨細胞というのは、マトリック
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その方法ですが、図 9 は発生過程を左から右に書
図6
いたものです。我々はもともとは 1 個の受精卵から
人工多能性幹細胞
induced pluripotent stem cells (iPS cells)
始まって、その細胞が分裂、分化していって体のい
ろんな細胞になりますが、軟骨細胞は中胚葉の細胞
皮膚線維芽細胞
iPS 細胞
に由来します。iPS 細胞は、分化した我々の体の細
胞を受精卵に近い状態に戻したものですので、iPS
c-Myc, Klf4,
Sox2, Oct3/4
細胞を軟骨細胞にするには、この発生の過程を追う
ようにして誘導すればいいということになります。こ
れまで発生の研究は古くから行われていますので、各
Takahashi and Yamanaka,
2006
ステップに必要な因子がわかっています。それを使
Takahashi, Yamanaka, et al.,
2007
6
って誘導しました。
図9
図7
移植用軟骨の新たな供給源： 人工多能性幹細胞（iPS細胞）
iPS細胞の特徴
４つのリプログラミング因子
c-Myc, Klf4, Sox2, Oct3/4
いくらでも増やせる
全ての細胞に分化
できる
無限に増殖できる（自己複製能）
iPS 細胞
皮膚線維芽細胞
表皮
外胚葉
神経
ES細胞
受精卵
内部
細胞塊
筋細胞
中胚葉
骨芽細胞
間葉系細胞
すべての細胞へ分化できる（分化多能性）
軟骨組織
軟骨細胞
内胚葉
神経細胞
脂肪細胞
軟骨細胞
消化器
膵細胞
心筋細胞
7
マトリックス
を作らせる
9
軟骨細胞をつくった後、このままほっておくとす
この iPS 細胞を軟骨疾患に対する治療に使うスキ
ぐに軟骨細胞ではなくなってしまいますので、さら
ームを考えますと図 8 のように、患者さんの皮膚を
にその後、この細胞にマトリックスをつくらせて、軟
採取して、それを iPS 細胞に変えます。iPS 細胞は
骨の塊、軟骨の組織をつくるところまで持っていか
幾らでもふやせるので、たくさんふやして、そこか
ないと維持できません。ですから、我々は、ここで
らたくさんの軟骨をつくって移植するというもので
終わらずに軟骨組織までつくることを目指しました。
そ の 方 法 を 図 10 に 示 し ま す。iPS 細 胞 に Wnt,
す。
Activin というものを加えて中胚葉の細胞にします。
図8
その後、軟骨細胞にするのに軟骨分化培地（細胞を
患者本人の皮膚細胞を、iPS細胞を介して軟骨に変える
培養するメディウム）に軟骨向けの因子を加えます。
培養後 2 週間の時点で浮遊培養という三次元的な培
皮膚片
養を使うことで、軟骨の組織の塊をつくりました。こ
iPS 細胞
こで問題になるのは、軟骨にするための培地の組成
です。どの因子をどれぐらい入れたらいいのかとい
増やす
うことを検討しました。
軟骨
8
現在のところ、この iPS 細胞がかなり安全につく
れるようになってきていますので、我々が行わない
といけないのは、この iPS 細胞から軟骨を分化、誘
導する、iPS 細胞から軟骨をつくる方法を開発する
ことでした。
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図10
図12
ヒトiPS細胞を軟骨細胞へ分化させ、さらに軟骨組織を作る方法の開発
ヒトiPS細胞由来軟骨組織（particle）
Yamashita et al., Stem Cell Reports, 2015
Yamashita et al.,
Stem Cell Reports, 2015
iPS細胞
培地
Wnt,
Activin
軟骨分化培地： その組成は？
3日
0
2週
5 mm
浮遊培養
正常関節軟骨
（マウス）
マトリックス（基質）
軟骨細胞
組織塊ができる
それをなるべく簡単に検討できるように、iPS 細
10
12
胞に細工をしまして、軟骨になったら GFP という蛍
図 13 の左の図は、最初に示しました胎児の軟骨か
光が光るような操作をしました。そういった iPS 細
ら骨ができていくときの様子です。最初軟骨ででき
胞を使って軟骨を誘導するであろういろいろな因子
て、骨に置きかわるのですが、ヒト iPS 細胞からつ
を加えて検討したところ、アルコルビン酸、骨形成
くった白い塊を免疫不全マウスの皮下に移植します
因子 BMP2、GDF5 という因子を 3 つとも入れたと
と、右上の写真のように移植後 3 カ月ぐらいは軟骨
きに、緑色に光る細胞を iPS 細胞からつくることが
の塊のままでいました。さらに 9 カ月待って移植後
。この緑色に光っているのはき
できました（図 11）
1 年たちますと、骨のような構造ができていました。
っと軟骨になっているんだろうということで、この
軟骨、骨、軟骨という構造で骨格のようになってい
条件を採用して、この細胞を浮遊培養に持っていっ
ます。ですから、iPS 細胞からつくった軟骨の塊は
て、2ミリぐらいの直径の丸い塊をつくりました。こ
胎児の軟骨のような性質で、それが骨格を再現でき
の塊もやはり強く緑色に光っています。
るポテンシャルを持つことがわかりました。これは
受精卵に近い iPS 細胞からスタートしたことで、潜
図11
在能力の高さを感じた次第です。
hiPS 細胞からCOL11A2‐EGFP 陽性細胞を誘導する培養条件の探索
図13
COL11A2-EGFP hiPS細胞
培養条件
AA + BMP2
AA + BMP2
+ GDF5
hiPSC由来軟骨は免疫不全マウスの皮下で骨格発生を再現しうる
Phase
AA
GFP
胎仔の骨格発生（マウス）
移植後3か月
Day 14
Day 10
Day 42
12か月
Phase
GFP
hiPSC由来軟骨
をSCIDマウス皮
下へ移植
浮遊培養
11
図 12 に示すようにこの塊の外見は白くて、軟骨の
13
ような形態でした。ピンセットでつまんでも軟骨の
ような堅さで、つるっと逃げていきます。そこで、こ
このiPS 細胞からつくった軟骨を軟骨欠損に植える
れが本当に軟骨かということを見るために、この組
とどうかかということを調べるために、ミニブタを使
織切片を切りますと、サフラニン O という染色で特
。体重 30キログラムぐらい
って実験しました（図14）
徴的に染まる基質の中に細胞がいて、組織学的にも
で人の半分ぐらいの重さのミニブタの関節軟骨に穴を
軟骨ができていました。ですので、この方法を使え
掘りました。そのままほっておくとその穴は瘢痕組織
ば iPS 細胞から軟骨がつくれることがわかりました。
で治りますが、そこにヒトiPS 細胞からつくった軟骨
の塊を 10 個くらい入れてフィブリン糊で固めました。
移植後 1カ月の時点の組織写真を見ると、入れた軟骨
があります。つまり、1 カ月間この豚の体重を支えて
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13
機能しているということです。下は、ヒトの細胞だけ
そして、このような iPS 細胞をつくるもとの方を
を認識する方法での染色で、これが移植した細胞 / 組
選ぶときには、なるべく免疫拒絶を起こしにくい特
織で治っていることを示しています。
殊な HLA タイプを持つ方を選んでストックをつく
ることが考えられています。体の中の軟骨も iPS 細
図14
Confidential
ヒトiPSC由来軟骨による関節軟骨疾患モデルの治療： 細胞移植
免疫拒絶にはリンパ球が大事ですが、細胞はマトリ
ミニブタの関節軟骨欠損へ移植して1ヶ月後
ヒトiPS細胞由来軟骨細胞塊を移植
胞からつくった軟骨も、軟骨には血管がありません。
ックスで囲まれていますので、そういった炎症免疫
移植なし
サフラニン Ｏ
担当細胞が軟骨細胞に直接接することが余りありま
せん。また、軟骨というのは HLA の発現が低いと
言われていまして、それを iPS 細胞からつくった軟
骨で確認してもやはり低かったということで、現在
ヒト-ビメンチン / DAPI
5 mm
アメリカでは、子どもさんの軟骨が同種移植で使わ
３年以内に臨床応
用を目指す。
First in man。
れていますが、iPS 細胞からつくった軟骨の塊は胎
児の軟骨に相当するようなステージのもので、同種
移植で使えるのではないかと期待しています。
Scale bars 500 m
14
同種若年者由来軟骨はドナー不足という問題があ
入れた軟骨同士が癒合といいますか、くっつきか
りますが、iPS 細胞は幾らでも増やせて無限に供給
けていますし、豚の軟骨ともくっつきかけて治りつ
できますので、同種若年者由来軟骨の限界を補える
つあるという像です。ということで、これで有効性
スペックがあると考えています。ただ、非臨床試験
を得たと考えて、人の限局した軟骨欠損にこのヒト
とか臨床試験というのはこれから行わないといけま
由来の軟骨を移植する臨床試験を 3 年以内に行いた
せん。
いと考えて、今準備しているところです。
ここまでが関節軟骨の疾患に関するお話で、次に
治療スキームは、患者さん自身の皮膚から iPS 細
胞をつくるのに2カ月、iPS 細胞から軟骨をつくるの
成長軟骨の疾患研究について進めさせていただきま
す。
。トータル 4 カ月ぐら
にも 2 カ月かかります（図 15）
成長軟骨というのは骨を伸ばすところで、その障
いかかって、それを臨床グレードの非常にきれいな
害は低身長を主訴とする骨系統疾患になります。骨
部屋でしなければなりません。そうするとお金と労
系統疾患は 450 ほどあり、40 のグループに分けられ
力が非常にかかりますので、余り現実的ではないと
ています。そのうちの 1 つのグループが、線維芽細
いうことで、現在考えられているのは、iPS 細胞ス
胞増殖因子受容体 3（FGFR3）という遺伝子に変異
トックの構築です。これは軟骨に限った話ではなく
。この FGFR3 とい
が起きて起こる疾患です（図 16）
て、iPS 細胞を使う全ての組織、臓器の再生にかか
う遺伝子にミューテーションが起きますと、この
わることで、ボランティアの方からあらかじめ iPS
FGFR3 遺 伝 子 が、 機 能 獲 得 変 異 と 言 い ま し て、
細胞をつくっておいて、それを使うというものです。
FGFR3が普通よりもたくさん働くようになってしま
我々の場合はそこから軟骨をつくって移植しますが、
います。特に軟骨細胞でこの遺伝子が出ていますの
これは他家移植、同種移植になります。
で、これが働き過ぎると軟骨が弱くなります。
図15
図16
iPS細胞を使った軟骨再生治療
線維芽細胞増殖因子受容体３ （FGFR3）病
• FGFR3遺伝子の機能獲得（gain-of-function）変異によって起こる。
皮膚片
• 軟骨の機能不全に伴い、胸郭の脆弱性や四肢短縮型の低身長を呈する。
２ヶ月
臨床グレード
での操作
• タナトフォリック骨異形成症(TD): R248C etc., 1/30,000 出生、出生時に呼吸困難。
• 軟骨無形成症 (ACH):
患者の
iPS 細胞
TD
２ヶ月
自家移植
軟骨細胞
G380R etc., 1/30,000 出生、四肢短縮型小人症
ACH
別の細胞ソース：
iPS 細胞ストック
他家移植
15
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16
大阪医学
14
この遺伝子の変異の場所がいろいろあるんですが、
遺伝子が働かないように操作しますと、そのように
その場所によって重症度が異なる疾患が起きます。最
操作した iPS 細胞からは軟骨ができましたので、こ
も重症なのはタナトフォリック骨異形成症（TD）で
の軟骨ができない表現型は FGFR3 の変異が理由で
す。この場合は肋軟骨が弱いために胸郭が小さくて、
起きていることが確認できました。
生まれた直後に赤ちゃんは息を吸って呼吸しますが、
それができなくて亡くなります。ただ、現在は呼吸
管理が進歩しましたので、生まれた直後に挿管して
図18
TD患者皮膚由来iPS細胞は、軟骨を作らなかった
TD-iPS細胞
陽圧呼吸することで救命することができます。
また、この遺伝子の別の場所の変異では、それよ
WT-iPS細胞
由来軟骨
＋
FGFR3ノックダウン
由来軟骨
TD-iPS細胞
由来軟骨
り軽症で呼吸機能は大丈夫ですが、骨が伸びにくい
ということで低身長を主訴とする疾患、軟骨無形成
症（achondroplasia:ACH）があります。男性の大
人で身長が 130 センチに届かない低身長です。
こういったことで変異は見つかっているのですが、
病気が起きる仕組みがなかなかわからない、しかも
現在、薬はまだありません。研究が進まない理由と
Safranin O染色：軟骨細胞外基質が赤く染まる
18
しては、患者さんの軟骨が一番いい研究材料になる
のですが、その軟骨を患者さんから取って調べるこ
ですので、この実験系は薬を探すことに使えると
いうことになります。患者さんからつくった iPS 細
とができないということが大きな理由でした。
しかし、iPS 細胞ができてから、疾患 iPS 細胞モ
胞を軟骨に分化させようとすると、異常な軟骨がで
。患者
デルというものが可能になりました（図 17）
きますので、その分化培養中の培養液に薬の候補に
さんから軟骨はいただけませんが、皮膚細胞や血液
なるような物質を入れておいて、もしきれいな軟骨
細胞は採取できますので、それを iPS 細胞にして、次
ができたら、そのときに入れた化合物が薬の候補に
に iPS 細胞を軟骨組織に変えます。健常の方からつ
なります（図 19）。ということで、いろんな化合物
くった iPS 細胞は先ほどの方法で軟骨ができるので
を試しました。
すが、同じ方法で軟骨にしたときにできてくる軟骨
図19
は、患者さんの体の中の軟骨と同じというか、相当
するものができているはずだという仮定のもとに成
り立つモデルです。
図17
健常児
疾患 iPS細胞モデル
軟骨
軟骨
細胞
皮膚
細胞
iPS cells
健常児
皮膚細胞
iPS cells
？
患児
軟骨細胞／組織へ分化誘導
薬剤
19
？
？
まず、これまで軟骨に対していい作用として働く
ことが報告されているものとか、FGFR3の働きを弱
患児
17
めることが知られている化合物を試したのですが、そ
患者さんの iPS 細胞を軟骨に分化しようとしたの
の中にスタチンが含まれていました。スタチンとい
。健
ですけれども、軟骨はできませんでした（図18）
うのは高コレステロール血症の治療薬であると同時
常の方の iPS 細胞からはできているんですけれども、
に、多面的作用が知られていまして、軟骨細胞に対
TD の患者さんからはできませんでした。そこで、そ
しては分化を促進することが報告されていますので、
の原因が本当に FGFR3 が働き過ぎることによるこ
試してみました。すると、できなかった軟骨ができ
となのかどうかを確かめるために、iPS 細胞でFGFR3
。これは TD の患者さん
るようになりました（図 20）
大阪医学
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15
の iPS 細胞、ACH の患者さんの iPS 細胞でもスタチ
さんですが、スタチンを投与することでコレステロ
ンを入れることで軟骨ができました。
ールが下がることが副作用になり得ます。ですので、
その辺を今現在データを積み重ねて、もし結果がよ
図20
ければ、この疾患に対する医師主導治験を行いたい
TD患者およびACH患者由来iPS細胞は、
スタチン存在下に軟骨形成が可能になった
と考えています。新薬開発が可能で、なおかつ作用
Yamashita et al., Nature, 2014
ロバスタチン
機序がコレステロール低下を介さない場合には、よ
ACH-iPS細胞由来軟骨
TD-iPS細胞由来軟骨
ロバスタチン
コントロール
り特異的な薬剤を開発し得ると考えます。
コントロール
図22
TD / ACHに対するスタチン投与について
稀少疾患に対するドラッグ・リポジショニング
多くの大人、および家族性高コレステロール血症の小児に対してスタチン
20
スタチンは各社いろいろ販売されていますので、い
ろんなスタチンを試したところ、大体どのスタチン
でも患者さん由来の iPS 細胞から軟骨ができるよう
になりました（図 21）。ということで、スタチンは
FGFR3が原因となる疾患、低身長の患者さんの治療
が投与されており、安全性のデータが既にある。
TD / ACH に対するスタチン投与はコレステロール低下が副作用になる。
研究を進めますので、絶対に自己判断で服薬しないようお願いします。
新薬開発の場合、
作用機序がコレステロール低下を介さない場合は、より特異的な薬剤を開
発しうる。
薬になり得ると考えています。
22
以下まとめです。ヒト iPS 細胞を軟骨細胞へ分化、
図21
他のスタチンも、TD患者由来iPS細胞の軟骨分化を可能にした
Mevastatin
Atorvastatin
誘導し、軟骨組織をつくる方法を開発しました。
この人 iPS 細胞由来軟骨を膝の関節軟骨損傷に移
植する臨床研究を 3 年以内に始めたいと考えていま
Pravastatin
す。
タナトフォリック骨異形成症、軟骨無形成症患者
の皮膚細胞から iPS 細胞をつくり、軟骨分化させた
Rosuvastatin
Fluvastatin
ところ、異常を認め、スタチンがそれを是正した。ス
Vehicle
タチンは治療薬の候補になると考えます。
以上です。ご清聴どうもありがとうございました。
21
スタチンは HMG-CoA リダクターゼの阻害剤で、
HMG-CoA をメバロン酸に変えるのをとめます。こ
のメバロン酸からコレステロールはできるのですが、
同時に、メバロン酸の次のファルネシル二リン酸は、
ほかのたんぱく質の修飾にも使われます。その結果、
細胞内の分子の働きが変わって、それがコレステロ
ール低下以外のいろんなスタチンの持つ作用の原因
になっていると考えられています。なので、こちら
が原因で疾患の表現型を変えているなら、こういっ
たところのステップの阻害剤を使うことで、より選
択的な薬を開発することも可能だと考えます。
今回の結果は、スタチンの希少疾患に対する適応
拡大ということで、ドラッグ・リポジショニングの
。ただ、
例の一つになり得ると考えられます（図 22）
この場合、コレステロール値が正常の患者さんにス
タチンを投与することがありますので、特に子ども
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大阪医学
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近代医学講座
「再生医療」
（第47回医療近代化シンポジウム講演録）
■ iPS細胞の網膜疾患への応用
理化学研究所多細胞システム形成研究センター 網膜再生医療研究開発プロジェクト プロジェクトリーダー
高
きょうはいっぱい伝えたいことがあるので早口に
なりますが、私の話は 3 回ぐらい聞いてもらうとわ
かると言われていますので、頑張ってついてきてく
ださい。
「2005年から iPS 細胞」と書きましたが、論文が発
表されたのが 2006 年ですので、その前から iPS 細胞
を使って研究してきました。
橋
政
代
ちから出てくるので、順番に説明して回るとか、そ
ういうのが一番大変でした。
そして、コンセンサス、理解してもらうことが大
事ですし、もう一つ、本当の治療にしようと思うと、
たくさんの人にできる仕掛けにしないといけないと
いうことがありました。
突然ですが、この話の全体を理解していただきた
最近の講演の裏テーマは変える人と変えない人が
いと思って説明するんですが、うちの研究室に人類
いるという話なんですが、我々の網膜網膜色素上皮
学者がおります。ある日、阪大の大学院生だった鈴
細胞の移植は、いろいろある医療の中で、ばらばら
木さんという人が、ここでフィールドワークさせて
の細胞で移植するのは細胞移植ですが、1 例目にや
くださいと言ってうちのラボに来ました。何かわか
りました細胞網膜色素上皮のシートの移植は、これ
らなかったけれども、おもしろいかもしれないと思
は一層で完成する組織なので組織移植であり、むし
って来てもらったんですが、2 年ぐらいして、この
ろ臓器移植に近いものです。以前にはこれを対象に
人はチンパンジーを観察するように、研究者の生態
する薬事法しかなかったということで、いろんな軋
を観察しに来ているというのがわかったんです。ま
轢もありました。今もまだ古い概念にとらわれてそ
さに、フィールドワークだったんです。彼女は、新
こにとどまりたい人と変えたい人がいて、いろんな
しいフィールドを見つけたということですごい賞を
意見があるということをお知らせいたします。
もらっているんですけれども、その彼女から、先生
細胞分化ができました、動物モデルで治りました
の考え方はちょっと普通と違いますと言われたんで
という新聞記事がいっぱい出まして、それを見ると
す。普通は、過去があって、今がこうだから、じゃ
もうすぐに治ると患者さんは誤解してしまうわけで
あ未来にという感じで考えるんだけれども、先生の
すけれども、それは本当に始まりにしかすぎず、そ
頭の中はぐちゃぐちゃですね、ただし、将来像が物
の後がまた大変です。我々の場合、ES 治療で治療で
すごくはっきり見えていて、そこに至る環境はどう
きるということを2005年までに既に証明しておりま
変わるかわからないから、それはフレキシブルに考
したので、そこで iPS が出てくるといううわさを聞
えて、
「そこに至るための現在」でどう動くかを考え
いた 2005 年から始めて、そして全速力でこれらをや
ていますねと。そう言われて初めて、みんなと話が
って7年間ということです。基礎研究から7年で治療
合わないのがなぜかわかったんです。
に行ったのはすごく早いとよく言われますけれども、
昔から、私が「網膜の再生医療はもうできますか
20 年間の研究があって、最後の部分の 7 年間が iPS
ら」と言うと、みんなには現在の私しか見えていな
ができてからということになりますので、やっぱり
いから、ぐちゃぐちゃなのにそんなことを言うので、
20 年かかっています。
何を言っているのかと言われてしまうわけです。な
実用化研究の段階では、私自身、クリーンルーム
の設計から始めました。 そして、何より大変だった
ので、積み重ね型ではなくてこういう感じなわけで
す。ですので、そう思って聞いてください。
のはチームの結成、臨床チームのコラボレーション
さっきの 1、2、3、4 ですが、普通なら 1 が終わっ
です。いろんな機関がかかわりますので情報共有が
て 2 をやって、いよいよ臨床に近くなったらみんな
大変で、
「そんな話聞いてないよ」という声があちこ
に知らせて、そして臨床研究が終わったら他家移植
大阪医学
Vol.47 (1) 2016
17
を考える、ベンチャーをつくるというのが一般的ら
真ん中が見えなくなります。アメリカでは萎縮型が
しいんですが、私は最後に全部そろっているという
ほとんどのタイプですが、日本では新生血管ができ
イメージがあるので、時間がかかるものから始めま
てくるウエットタイプがほとんどのケースですので、
した。そこで、患者会、メディア対策が一番最初だ
そこで我々はこちらを対象にしました。二次的に生
と思って、患者会とのつながりもつくりましたし、臨
えてくる新生血管に対しては抗 VEGF 薬を眼球に注
床研究をする前にベンチャーもつくりました。そう
射するといういい治療があるんですが、それでも再
すると、これはバッシングなんです。まだ臨床もで
発が多いですし、瘢痕などは治せませんので、もと
きていないのにベンチャーをつくるとは、お金を考
もとの原因である網膜色素上皮を若返ったものに置
えるとは何事だと言われたり、いろんなことを言わ
きかえるという方法をとりました。
れましたけれども、今、やっぱり全部そろっていて、
小さな穴を網膜にあけまして悪い組織を取り出し
イメージどおりに来ているというところがあります。
て、そしてかわりの網膜色素上皮のシートを移植し
それはなぜかといいますと、基礎研究から事業化
ます。眼科領域では、OCT という検査方法で網膜を
までというと、全部をわかっていないといけない。特
7 ミクロンの解像度で見ていますので、網膜色素上
に再生医療の場合は、iPS 細胞、遺伝子、網膜の細
皮ががたがたになって、新生血管がここを突き破っ
胞、眼科疾患、治療、果てはビジネスまでわかって
て網膜の裏側に出ていることがわかります。視細胞
いないといけないんですが、私自身、ソーク研究所
の外接の部分があるかどうかがこのラインでわかる
から 20 年間幹細胞の研究をしてきましたし、500 例
のですが、このラインがなくなると視力が低下する
以上の遺伝子診断をしていますので、遺伝子が何か、
ということも見ておりまして、細胞レベルで診療し
あるいは正常な人でも遺伝子の変異をどれくらい持
ているという科になります。
っているかを知っています。そして、加齢黄斑変性
加齢黄斑変性の見え方は、これは想像図ですが、真
は、今は診ていませんけれども、京大病院で数千例
ん中が暗くてゆがむんですが、真ん中が見えないだ
以上診ています。日本人の中でもかなりたくさん診
けで、歩いたり普通の生活はできます。しかし、端
て、経過を知っている、治療の流れを知っています。
のほうは解像度が悪いですから字は見えませんし、顔
そして、2,000 例以上眼科手術をしてきましたので、
も見えません。
治療としてどれぐらい眼球を痛めつけることが可能
最初の患者さんは 70 代の女性で、皮膚から取った
かを身をもって知っています。そして、創業者とし
繊維芽細胞から、CiRA からいただいたエピゾーマ
てビジネスもある程度知っているということで、一
ルのプラスミドを使って iPS 細胞をつくりました。い
応全部網羅して見ているつもりで、しかも足りない
い iPS 細胞を選ぶのはまだまだ難しく、しかもばら
ところは基礎研究の最高レベルの人、企業はもちろ
つきは大きいですが、私たちが「iPS ソムリエ」と
んビジネスの専門家とやっているというふうにライ
呼んでいる見た目でかなりわかる人がいますので、そ
ンナップしているんですが、今は、狭い範囲だけを
の人がいい iPS 細胞を選びます。そして、網膜色素
知っているような人がいろんな意見を言われるので
上皮をつくるんですけれども、ぽつぽつと塊で出て
困ったりしております。
きますので、これを手作業で何百個もピックアップ
ところで、眼球の奥にある網膜ですが、これは脳
して純粋な網膜色素上皮にします。1 例目の患者さ
が出っ張って眼球の中まで入ってきた組織ですので、
んの場合には100% ピュアな網膜色素上皮という状態
中枢神経です。ですから、1 度悪くなると治らない
にして移植しました。
んですが、特にその中でも真ん中の黄斑、ここの 2
そして、2 カ月ぐらい待っていますと、自分で基
ミリだけが解像度がよくて、1.0 出る場所です。それ
底膜をつくって網膜色素上皮のシートになります。網
以外のところは矯正しても0.1ぐらいしか出ませんの
膜色素上皮というのは上の神経網膜とは細胞的には
で、ここがいかに重要かがわかると思います。
結合しておらず、基底膜と一層の細胞があればそれ
その黄斑部が悪くなるのが加齢黄斑変性でして、ド
ライタイプというのは網膜色素上皮が老化して萎縮
で組織として完成ですので、これは組織移植であり
ます。それを移植することになります。
します。網膜色素上皮は余り分裂しませんし、神経
細胞の性質に関してはきょうは詳しくは言いませ
管由来ですので、一生置きかわらないと言われてい
ん。生体内の網膜色素上皮と全く同じ作用を持って
ます。老化してきますとドルーゼンがたまってきて
いるということはさまざまな検査で確認しました。網
萎縮したりします。網膜色素上皮が悪くなると上に
膜色素上皮の場合はいろんな機能がありまして、検
乗っている光を受け取る視細胞が悪くなりますので、
査方法もいっぱいあるんですが、それを全てやりま
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して、生体の網膜色素上皮と全く同じ機能を持って
が見ても、手が震えていないねということに皆さん
いることを観察しています。
びっくりされます。
移植用のデバイスも開発しないといけません。し
これが血管の組織ですが、ゆっくりやっているの
かも、新しい機械となるとまた審査がややこしかっ
は、黄斑部と癒着しているからです。黄斑部がべり
たりしますので、ディスポのシリンジにホルダーを
っと破れてしまいますので、ゆっくりと取っていま
つけて、先端もサンフロー針の外筒を曲げただけと
す。我々のプロジェクトは絶対に失敗できないもの
いう、全く新しいものではありませんという感じの
で、あらゆる危険を考えていますから、ほとんど危
工夫も考えながら、いかに認めてもらえるかを考え
険はありません。ただ、この手術だけは、出血であ
てきました。
るとか網膜が剥離するとか、そういう数 % の危険が
臨床研究のデザインは、ウエットタイプの加齢黄
ありましたので、ここが一番の山でした。これが無
斑変性で、0.3以下というのはものすごく広い範囲で
事に終わりまして、私はもう 1 年後の安全性は確信
す。ポイントは、既存の注射の治療をしても治って
していましたので、その夜は非常にうれしい記者会
いない人ということで、この患者さんは両眼で 18 回
見になりました。
注射治療を行っていますし、手術の目には 13 回の治
ここにこういうチューブで網膜色素上皮のシート
療をされていました。何よりも意味を理解している
を移植しまして、これが6カ月たっても1年たっても
こと、あるいは性格、理解度が非常に重要になって
同じようにずっと黒く残っているということは、拒
きます。適応はものすごく広い範囲でありますが、最
絶されないということをあらわしています。
も適した方を選ぶために実は加齢黄斑変性をたくさ
ん診てきた眼科医にしかわからない裏クライテリア
ちなみに、免疫抑制剤は全くなしで、術後にステ
ロイドを点眼しただけです。
があって、血管の大きさであるとかどこにあるか、右
結果がここにありますが、この患者さんはもとも
目か左目か、そしてどこに住んでいるかを点数化し
と視細胞はわずかにしか残っていませんでした。で
まして、客観的に選ぶということをいたしました。
すから、この状態で網膜色素上皮を移植しても0.1以
これが我々が設計したクリーンルームですけれど
上出ないだろうということは予測されていたわけで
も、ここでこういう格好で行います。しかし、一挙
すが、視細胞がたくさん残っている症例ですと、手
手一投足は絶対に決められたとおりにしないといけ
術で悪くなってしまう可能性がありますので、こう
ません。しかも、見張られた状態でやりますので、非
いう方からやりました。案の定、手術後 0.1 ぐらいで
常にストレスです。特にアカデミアでこれをやるの
ずっと推移していますが、この患者さんは0.3ぐらい
が難しいのは、アカデミアに来る人は研究マインド
のときからずっと 10 回以上注射していますけれども、
があるので新しいことをしたいんですね。工夫をし
やめると 0.1 を切ってしまうという状況でしたので、
たい人が集まっているのに、絶対工夫してはいけな
全く治療なしに0.1ですので、患者さんは喜んでくれ
い、全く同じことをしなさいと言われるのが非常に
ました。その患者さんの反応まで全部読み込んでや
苦痛で、少人数でこのクローズのところでやるので、
っていますので、全く予想どおりということになり
いろんなもめ事が起こります。実際、治療の 1 年前
ます。
には、もう無理だ、やめだと私が怒ったぐらいなん
よくある批判は、網膜色素上皮だけ移植してもだ
ですけれども、結局は、企業でルーティンワークを
めですよ、視細胞がだめになっていたらだめですよ
するんだと思って入ってきているような人が一緒に
と言われますが、当然のことでありまして、次には
混合のグループをつくってくれまして、やっと落ち
網膜色素上皮と視細胞の移植というシート移植も考
ついたという状況でした。
えております。
これが実際の当日の手術場で、いろんな機械に囲
ですので、1 例目に関しまして、生着不全、免疫
まれているのを見ていただけると思いますけれども、
拒絶は認めず、腫瘍化も認めておりません。これは
眼科手術をしている時代に、この機械も人工レンズ
当然のことのようですが、世界中の iPS に関する研
も全部海外製だなと気づいたことで医療経済にも興
究者はまだ非常に危険だと思っていますし、Nature
味を持ったのですけれども、この人がシートを濡ら
に、マウスの実験で自己の iPS 細胞でも拒絶される
した状態でいい状態を保ちまして、中央市民病院の
という論文が出まして、世界中は、自家移植でも、培
部長の栗本先生が手術をしてくれました。私は同級
養のときに変わりますから拒絶されるんじゃないか、
生だったので彼がどれぐらいの度胸を持っているか
あるいは腫瘍化するだろうと思っていますので、そ
わかっていましたが、この手術のビデオで、眼科医
れを認めないということは非常にびっくりされてい
大阪医学
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る状況でもあります。
と思いました。何年もおくれて腫瘍ができる場合、ど
1 例目だけで何が言えると言われる方も多いかと
ういうパターンがあるかというと、1 つは、ゆっく
思いますが、あらゆることを考え尽くしました。そ
りの腫瘍で診断がおくれるというものです。イスラ
こで、成功する再生医療のためのポイントをまとめ
エルの少年がロシアで神経幹細胞を移植して 5 年後
てみました。この 3 つです。
に見つかった、晩発性ということで大騒ぎになって
安全なプロトコル、これが最優先です。ですから、
いるんですが、それはゆっくりした腫瘍だったので、
網膜の色素上皮を選びました。RPE（網膜色素上皮）
頭痛が出たので調べてみたら腫瘍がありましたとい
に関しては転移性の悪性腫瘍の報告が全くありませ
うふうに、診断が遅かったわけです。しかし、眼科
ん。腫瘍の報告はわずかにありますが、それでも眼
領域は 7 ミクロンで見ていますので、腫瘍を見つけ
球外に転移した報告はありません。家族性腫瘍の家
るのがおくれることはあり得ません。
系、例えば腫瘍遺伝子 p53 の遺伝子変異を持ってお
また、細胞分裂しますと遺伝子の変化というのは
られて体中に腫瘍ができるような家系の方でも、網
必ず可能性がありますので、分裂し続けますと遺伝
膜色素上皮は肥厚の報告のみで腫瘍にならないこと
子が変化します。ですから、5 年後にひょっと遺伝
がわかっております。また、網膜色素上皮が出して
子が変化して悪性腫瘍になる可能性がありますが、網
いるファクターが強い抗腫瘍作用、分裂する細胞を
膜色素上皮は移植後の分裂回数が少ないですから、そ
殺す作用も持っております。ですから、この細胞な
れも頻度はほとんどないだろう。
ら安全だろうと考えたわけです。
あと、エピゲノムの変化が起こるかもしれません
また、眼球はレチノイン酸で満たされておりまし
が、ここまで言うと体中の細胞と同程度のリスクか
て、これもまた腫瘍をつくりにくいものですので、先
なと思っています。つまり、網膜色素上皮は非常に
ほどの脳外科のお話の中で腫瘍の手術の割合があり
特殊だったから最初に選んだわけで、安全であると
ましたが、眼科では私自身も数例しか見たことがあ
思っていますが、先ほどの経過の中で、網膜色素上
りませんし、眼科の診療では腫瘍というのは 0.1% も
皮とか網膜のことを全然ご存じない先生、遺伝子だ
ないんではないかと思います。ですから、細胞も環
け研究してきた先生、あるいは iPS 細胞だけ研究し
境もこれだけ安全です。しかし iPS からつくった網
ている先生がいろいろ心配されるのです。
膜色素上皮がどうかはわからないということで、iPS
由来の細胞もきっちりと調べました。
そこで、安全性の品質管理としてこういう条件で
申請しました。安全で堅固なプロトコルが一番大事
先端医療センターの川真田先生は、造腫瘍試験の
なので、安全な道筋をつくりました。しかし、いや
試験そのものから根本から検討してくれました。FDA
いや、安全な道だけれども、家の外へ出たら車がぶ
が推奨するヌードマウスに普通に移植するのでは、10
つかるかもしれない、ヘルメットをかぶらないとい
の 5 乗のがん細胞で初めて検出することができます
けませんねと言われて、わかりましたということで
が、我々はもっと感度のいい検査ということで、NOG-
ヘルメットをかぶせました。ところが、もう一つ、い
SCID マウスという免疫不全マウスにマトリゲルを
やいや、鎧を着せとかなあかんでしょうと審査のと
使って移植しますと、10 個余りのがん細胞でも検出
きに言われまして、5,000万かけて鎧をかぶせました。
できることがわかりました。つまり、FDA の推奨と
たまたま 1 例目の患者さんの細胞が遺伝子的にすご
比べても 1 万倍感度が高い検査で腫瘍検査をしたと
くきれいだったので、オーケーが出て、何とか 1 例
いうことです。
目をやったという裏がありました。
いろんなつくり方の細胞で見ましたが、それで見
2 例目に関しては、遺伝子の変異で中止と報道に
ましても全く腫瘍をつくりませんでした。我々が驚
書かれましたが、そういうことではなくて、私自身
きましたのは、ポジティブコントロールと思ってや
は、網膜色素上皮はヘルメットなしでも安全なんで
った Oct3/4 をずっと発現し続けている細胞であって
す、遺伝子の変異が少々起こっても大丈夫なんです
も、網膜色素上皮に純化した後には腫瘍をつくらな
という主張をしているんですが、それは無理で、鎧
かった、逆に言うと網膜色素上皮で腫瘍をつくるこ
まで着せなさいと言われました。でも、5,000 万かけ
とには 1 度も成功していないという状況であります。
て鎧まで着せることが患者さんのためになるだろう
こう言ってもまだ、いやいや、何年もたったらわ
かと考えまして、それは違うと主張しているんです
かりませんよと言われるので考えましたが、眼科医
が、その考え方が今すごく混乱しています。安全性
の先生方は網膜色素上皮は物すごく安全という直感
に関するコンセンサスを厚労省が今とろうとしてく
があるんですが、よくよく考えて、やっぱり安全だ
れていますから、それを待っている状況です。混乱
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大阪医学
20
した中でやりますといろんな問題が起こりますので、
けでもいいということも、眼科医であればわかりま
休止しています。コンセンサスができてできるよう
すが、一般の方にはなかなかわかってもらえないこ
な状況になりましたら、2 例目の患者さんの細胞は
とであります。そのように患者のニーズを満たすと
凍らせてありますので、もう一度移植することも考
はどういうことかということをよく知っていること
えております。
が必要で、1 例目も、視力が上がらないことはわか
大事なのは、in vivo の動物実験で腫瘍をつくらな
っていますけれども、この患者さんにとってはこれ
いことです。そして、必要のない細胞、危ない細胞
は喜んでもらえる治療であるというニーズを読んで
が混ざっていない、この 2 つが絶対に達成されてい
やったということであります。
ないといけないんですが、iPS 細胞を使ったもので、
次に、治療として考える必要があります。今後の
これを達成されているプロトコルはなかなかまだあ
ことになっていきますが、iPS 細胞は危険だとおっ
りません。非常に少ないです。遺伝子を見ることで
しゃる方が多いですけれども、では、遺伝子の変異
これを達成しようというプロトコルが多いので遺伝
があるかもしれないので細胞としては iPS 細胞は ES
子のことが問題になってくるんですが、何回も言っ
細胞より危険だと認めましょう。しかし治療として
ているように、我々は、遺伝子が少々変でも大丈夫
考えたときには、免疫抑制剤をプラスしないといけ
なプロトコルをつくってあるわけです。しかし、こ
ない ES 細胞の治療よりは、私は臨床家として、眼科
ちらは否定は困難なのに対して、遺伝子の異常など
であればこういう全身に副作用があるような状況は
はシークエンスするとすぐ見つかってしまうので、ど
避けたいので、iPS 細胞を選びます。ところが、幹
うしても皆さんがこっちのお話しばかりするので、混
細胞の研究者は断然 ES 細胞と言いますので、視野を
乱しています。基礎研究と規制科学と言いますが、レ
広げて、治療として考えることが非常に重要だと思
ギュラトリーサイエンスの区別がついていない方が
います。
話をすると、非常にややこしいことになります。最
治療として考えますと、自家移植のシート移植は
も重要なことは、遺伝子の変異というのは培養して
科学的に最高の治療です。しかし、コストが物すご
いれば必ず起こる可能性のあるものだということで
い、F1 カーぐらいします。これまたアメリカで同じ
す。少々の遺伝子変化があっても腫瘍をつくらない
ように開発している網膜色素上皮の研究者は、絶対
堅固なプロトコルをつくることが重要で、安全基準
自家でシートで極性を持っていないといけないと言
は移植細胞のタイプ、肝臓の細胞と網膜色素上皮で
い張るんですけれども、治療として考えますと、そ
は全然違うはずです。そして、治療方法、あるいは
れを 1 年間に数例、5,000 万かけてやっても治療には
場の環境によって違うはずだと思っています。
なりません。ですから、セカンドベストではあって
次に、患者のニーズを間違えないということが非
常に重要です。これは 15 年前のスライドですけれど
も、他家移植で例えば浮遊液というものもつくらな
いといけないと思っています。
も、細胞移植ができるかと聞かれたとき、多くの人
これは全部、加齢黄斑変性ですが、萎縮がまだら
はできないと答えました。臨床医は、網膜は再生し
で軽度な方は、大きく切ってシートを入れますと、正
ないから無理だと言いました。幹細胞のことをご存
常なところまで傷めてしまいます。ですので、これ
じない頃です。一方で基礎研究者は、あんなに精巧
はシート、これは浮遊液、これはどっちかなという
な網膜はもとどおりにできない、絶対できないと言
ことを、究極的には手術場で術者が決められるよう
いましたが、それは患者のニーズを知らないからこ
な治療にしないといけないと思っています。浮遊液
う言われたのであったので、その両者の言葉には余
の移植に関しては、栄養因子の効果を使うという方
り説得されませんでした。
法ですが、実際アメリカで治験しています。間葉系
例えば加齢黄斑変性について、今の治療法は眼球
とか神経幹細胞の網膜移植が治験されておりまして、
注射ですが、1 回 25 万の注射を 2 カ月置きにすると
これは栄養を出してくれる細胞ですが、我々はそれ
いうことが推奨されています。離脱できない人が半
よりも網膜色素上皮のほうが効果が高いということ
分ぐらいいらっしゃいますので、これから離脱でき
を論文にもしておりますので、栄養として使うこと
るだけでも患者のニーズであります。すぐに視力は
もできます。そして、一部分置きかえることもでき
上がりますか、よく見えるようになりますかと聞か
るし、組織で置きかえることもできますので、他家
れますけれども、それだけがゴールではないという
のシート、浮遊液、—もちろん、自家移植がいい
ことになります。
と言われる方もいらっしゃるでしょうから、全部が
そしてまた、欠損部が大きくても一部だけ治すだ
大阪医学
そろっているというものを目指して準備をしてまい
Vol.47 (1) 2016
21
りました。
CiRA の情報で他家移植用の細胞をつくっている、
が徐々に改良されますので、シートの移植に関して
は、臨床研究でどんどん改善していきます。一方で、
いつごろできるかも聞いていましたので、ここ 3 年
剤型が決まる浮遊液、冷凍のチューブで販売できる
ぐらい他家移植の準備をしてまいりまして、他家移
ものに関しては、企業が治験でやるというトラック
植でも HLA がマッチすればほぼ大丈夫というデー
を考えております。
タが得られました。
いろんな複合シート、あるいはシートのデバイス
HLA をマッチさせますと、網膜色素上皮というの
の開発、手術法の開発によってどんどん変わってい
はまた特殊でして、免疫を抑制する作用を持ってい
きます。ですから、臨床研究でそれを速やかに回し
ます。網膜色素上皮を自家の T cell と共培養します
ていきたいと思うんですが、ここもまたそれをご存
と、T cell がおとなしくなってしまいますが、他家
じない方が、臨床研究はけしからんと。日本の臨床
で違う人の網膜色素上皮と移植しますと、かえって
研究はいろんな問題もありますが、治験しか認めな
T cell が活性化します。ところがここで、HLA をマ
いということもありまして、それが非常に困ってい
ッチさせますと、他人の細胞でも自家のように T cell
るところでもあります。
を抑制するという結果が出ています。
経産省の市場の予想規模ですが、これはシグモイ
また、サルで MHC のホモの iPS からつくった RPE
ドカーブであるということを見ていただきたいと思
を、MHC がマッチするサルとマッチしないサルに移
います。白内障の手術も我々は知っています。30 年
植しますと、マッチしたサルのほうは網膜の構造が
前、研修医のころは、ほとんど失明状態の方にしか
保たれて、細胞もこんもりと生存するんですが、マ
できないほど危険でした。けれども、それが眼科医
ッチしていないと網膜の層が乱れてしまうことを確
の手によってものすごく改良されて、今は安全です
認しました。ですので、十分に HLA をマッチさせれ
ごく効果があって、1.0 にしても文句を言われるよう
ば、他家のほかの人の細胞でも免疫抑制剤をほとん
な手術になってきたんですけれども、これが全く再
どなしに治療できることがわかりました。さっき、ぐ
生医療にも当てはまると思います。これは低分子の
ちゃぐちゃの道筋がありましたが、自家シートで何
治療と全く違いますので、最初は効果は少しだけれ
が起こるかわかりませんので、全部を並行して進め
どもコストが大きい、あるいはリスクもある、この
ておりました。他家細胞移植も前臨床試験をして、来
期間をどうするかということを今考えておりまして、
年度には始めたいと思っております。つくったベン
例えば加齢黄斑変性でも、ちょっとよくなった、患
チャーも治験の準備を着々としていて、最終的には
者さんは明るくなったと言ってくださいますけれど
視細胞まで全部がそろうというのが構想であります。
も、字は読めない。こういう方には、ロービジョン
最後に、将来像をお話しします。
ケアというリハビリテーションのようなものでちゃ
no one pours new wine into old wineskins—
んと使える状況にすることが必要ですから、効果の
新しいものを古い容器に入れるな、これは聖書に載
少ないときには、再生医療はリハビリテーションと
っている言葉です。どちらもだめになってしまうと
セットであると思っています。
いうことわざですが、コスト削減のためにいろいろ
これは阪大の紀ノ岡先生からいただいた図ですけ
やっていますが、最も大きいのは規制です。こんな
れども、再生というのは臨床研究から先進医療に行
に新しいものを古い規制に当てはめると、どちらも
くトラック、治験に行くトラック、ここにリハビリ
悪くなってしまうという典型だと思います。それに
テーションの保険収載というものもセットにして書
対して日本の再生医療のシステムは、世界で最も進
いてくださっています。それぞれを担うのがアカデ
んだ法律をつくってくれて、薬事法が変わりました
ミアあるいはインダストリーですが、これを包括す
し、そして臨床研究と治験というトラック、2 つあ
るメディカルセンターも必要であると構想されてお
るということが非常に重要です。
ります。我々、外来をずっとやってくる中でいろん
再生医療の治験をしますと、多分こんな感じです。
なことを構築してきましたが、アイセンターという
効果あり、たまにあります。これは統計学的に意義
ものを構想していまして、基礎研究と眼科に特化し
なしということで、EBM ですとだめな治療となって
た病院、そしてリハビリとをセットにしたようなも
しまうんですが、我々はこの効く人たちを治療した
のを考えています。
いわけです。ですので、再生医療の効果というのは
コストとクオリティーとアクセスの 3 つを満たす
患者側の状況が決定しますし、先ほどの加齢黄斑変
ことで世界最高の医療と言われていた日本の医療で
性も本当の専門家しかわからない。また手技や品質
すが、今はそれぞれ全部が巨大になって、全てを満
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大阪医学
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たすことが不可能になっています。不可能になって
Apple ウオッチも使って、最新の機械を使いこなせ
いるにもかかわらず、過去の幻影にとらわれている
る格好いい人という感じで、視覚障害者のイメージ
医療、そこをちょっと工夫したいと思っています。そ
を変えていきたいと思っています。
こで大事なのは、ルールであったり医師の都合でや
リハビリ部門を担う公益法人 NEXT VISION もつ
るのではなく、患者の満足を中心にして、これをど
くりまして、視覚障害のイメージを変える運動を今
うしたらいいかということを考えていくことで、眼
やろうとしているところです。いろんな人が協力し
科病院という小さな病院であれば少し冒険もできる
てくださって、その公益法人ではいろんな活動もし
のかなと思っています。
ていますが、特に情報が行き渡っていない。患者さ
また、リハビリのところも変革しないといけませ
んもちょっとロービジョンケアをすれば働けるよう
ん。今、リハビリに紹介される視覚障害の人は、あ
になるんですけれども、その情報を眼科医も知らな
なたは治療がなくてだめだと言われた人というイメ
い、当事者も知らない、企業の人も知らないという
ージになっています。それをこの若い眼科医は、iPad
ことで、情報コンシェルジュという位置づけになり
を使って変えていまして、日本だけですが、全国の
たいと思っています。視覚障害という福祉を受ける
Apple Store で、見えにくい人用の講習会と見えな
側の人を、少しの工夫で、働いて税金を納められる
い人用の講習会というものが彼によって広まってき
側のほうにすることができますので、そういう活動
ています。彼と一緒に、人工網膜などもできてきて
をここでやっていきたいと思っております。
いますので、格好いいサングラスになっていますが、
大阪医学
ご清聴、どうもありがとうございました。
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近代医学講座
「再生医療」
（第47回医療近代化シンポジウム講演録）
■ 心筋再生治療現状と将来
大阪府医師会医学会副会長、大阪府医師会副会長
大阪大学大学院医学系研究科心臓血管外科 教授
澤
サマリー
芳
樹
る c-kit や Sca-1 陽性細胞が多数集積していること
重症化した心筋症に対し、心臓移植や人工心臓
がわかった 2）。このように筋芽細胞シート移植に
などいわゆる置換型治療が積極的に行われている
より、直接的な girdling effect に加え、増殖因子
が、世界的にもドナー不足や合併症など課題も多
やケモカインが関与し、幹細胞をも誘導すること
い。我が国においては極端なドナー不足から、普
によって、自己修復機転が心機能改善に関与する
遍性のある医療には至っていないのが、現状であ
のではないかということが示唆された。心筋症ハ
る。最近、心機能回復戦略として、再生型治療の
ムスターにおいても、筋芽細胞シートによる再生
研究が盛んに行われ、自己細胞による臨床応用が
治療は注入療法に比し、その寿命を延長した 3）。さ
開始されている。我々は、温度感応性培養皿を用
らに前臨床試験として、犬の拡張型心筋症モデル
いた細胞シート工学の技術により、細胞間接合を
でその有効性を検証しえた（図 2）。
保持した細胞シート作製技術を開発し、心筋再生
治療の臨床研究を開始した。さらに、iPS 細胞を
用いた心血管再生治療も期待され、iPS 細胞の樹
⒉
重症心筋症に対する自己筋芽細胞シートによる
心筋再生治療
立をきっかけとして、世界中で幹細胞研究が活性
2006 年 7 月に倫理委員会の承認を得て、左室補
化され、iPS 細胞を用いた心血管再生医療が現実
助人工心臓を必要とするような末期的拡張型心筋
的なものとなると思われる。近い将来、自己細胞
症患者に対する自己筋芽細胞シート移植を計画し、
移植や組織工学的技術を駆使することにより、心
2007 年 5 月に第 1 例目に対しての臨床試験を開始
臓移植や人工心臓治療とともに再生治療によって
した（ 図 3）。患者は 55 歳の男性。2004 年より心
重症心筋症治療体系が確立されるであろう。
拡大を指摘されていたが、2006 年に心不全が増悪
し、左室補助人工心臓（LVAS）を装着した。し
Key word :重症心不全、心筋再生治療、筋芽細胞、
細胞シート工学、iPS 細胞
かし、自己心機能の回復が LVAS を離脱するほど
には及ばず、本人の同意のもと、臨床試験に登録
し治療を開始するに至った。2007 年 3 月に大腿部
⒈
細胞シート技術による心筋再生治療法の開発
より筋肉を採取し約 1ヶ月間の培養後、凍結。同
Shimiz,Okano らは、上述の温度感受性培養皿
年 5 月に再培養・シート化して、開胸下に細胞移
から温度降下処理のみで回収した細胞シートを積
植を行った。その後の患者の心機能は LVAS を離
層化することで、スキャホールドを用いないで 3
脱できるほどに回復し BNP も正常化し、同年 9 月
。我々
次元組織を構築することを可能にした（図1）
に LVAS から離脱、12 月には退院となった。細胞
は、この細胞シート化技術を用いて筋芽細胞シー
シート移植後において、致死的不整脈をふくむ合
トを作成し、細胞移植を行い、心機能改善効果に
併症は発生しなかった。退院後半年が経過したが、
ついて検討を重ねリモデリングを抑制することを
現在のところ心不全の再発を認めていない。以後
明らかにした 。ラット心筋梗塞モデルに対して
3 例の患者に同様の治療法を実施した。いずれの
の検討では、心機能が有意に改善し、移植した心
症例においても、筋芽細胞シートの機序がパラク
筋内の HGF や VEGF の発現が上昇していた。さ
ライン効果と考えられる限りにおいては、心機能
らには、骨髄由来幹細胞に対するケモカインであ
回復効果は患者の viability の残存程度によると思
る SDF-1 やそのレセプターも高値であることが判
われた。一方、ヒト幹細胞指針に沿って人工心臓
明した。さらに、これらの幹細胞由来の因子であ
未装着の虚血性心筋症患者の自己筋芽細胞シート
1）
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治療も40例に施行した。本治療法の適応と限界を
文献
考える上で、不全心における Viability の残存程度
1 Miyagawa S. Sawa Y. Taketani S. Kawaguchi
の評価が重要である。すでにテルモ社による治験
N. Nakamura T. Matsuura N. Matsuda H
も終了し、薬事承認も得られた本治療法は、今後
Myocardial regeneration therapy for heart
も症例を重ねつつ安全性および有効性を検討しな
failure: hepatocyte growth factor enhances the
がら普遍的治療への発展が期待される。
effect of cellular cardiomyoplasty. Circulation.
2002 ; 105（21）: 2556-2561
⒊
iPS細胞による心筋再生治療への期待
前述のシート化する細胞源として筋芽細胞では、
2 Memon IA. Sawa Y. Miyagawa S. Taketani S.
Responder は限られてくる。この治療効果のメカ
Matsuda H. A combined autologous cellular
ニズムは、あくまでも筋芽細胞から分泌される成
cardiomyoplasty with skeletal myoblasts and
長因子等の影響が大きく、自己の組織修復能を賦
bone marrow cells in the canine hearts for
活化し、心機能が改善したと推測される。失われ
ischemic cardiomyopathy. J Thorac Cardiovasc
た心筋組織を修復・再生するためには、やはり心
Surg 2005; 130: 646-653
筋細胞を補充することが必要で、iPS 細胞（図 4）
由来の心筋細胞による再生治療こそ “真” の心筋
3 Kondo H. Sawa Y. Fukushima N. Matsumiya
再生治療と呼べるのではないか考える。
G. Miyagawa S. Kitagawa-Sakakida S. Memon
われわれはすでに、心筋細胞シートの移植のほ
IA. Kawaguchi N. Matsuura N. Matsuda H. Re-
うが、筋芽細胞シート移植より、さらに有効性が
organization of cytoskeletal proteins and
高いことを証明している。その点からも、より効
prolonged life expectancy caused by hapatocyte
果の高い細胞源の開発が必要で、特に、細胞シー
growth factor in a hamster model of late-phase
ト技術により心筋細胞移植の場合 Gap-junction
dilated cardiomyopathy. J Thorac Cardiovasc
を温存した状態で移植が可能であることより、こ
Surg.
の Gap-junction を発現する細胞の開発が必要で
ある。
4 Takahashi K, Yamanaka S :Induction of
iPS 由来細胞シートは機序的に、心筋細胞シー
pluripotent stem cells from mouse embryonic and
トと同様に電気的につながって、直接は駆動を伝
adult fibroblast cultures by defined factors. Cell
え、心機能改善をもたらしうる可能性があるだけ
126 : 663-676, 2006
に、iPS 細胞への期待は大きく、京都大学山中教
授との共同研究において iPS 細胞からの高効率の
5 Kawamura M, Sawa Y et.al. Feasibility,
心筋細胞の分化誘導と Teratoma の発生抑制およ
safety, and therapeutic efficacy of human
び、そのシート化と心不全モデルへの移植による
induced pluripotent stem cell-derived
。心筋再生については、
成果が期待される（図 5）
cardiomyocyte sheets in a porcine ischemic
現在臨床応用を展開している筋芽細胞シートがサ
cardiomyopathy model. Circulation. 2012 Sep
イトカイン療法であり、無効例が存在するが、こ
11;126（11 Suppl 1）:S29-37.
れらの無効例に対しては心筋補充療法が必須と考
えられる。我々は、すでにブタの心筋梗塞モデル
に於いて、ヒト iPS 細胞由来心筋細胞シートが心
筋梗塞や心機能を改善させることを証明した（図
。すなわち iPS から拍動する治療用ヒト心筋細
6）
胞様細胞の高率な分化誘導に成功すると共に、未
分化 iPS 細胞の除去法とそれに伴うレギュラトリ
ーサイエンスが確立すれば、細胞シートによる再
生治療も本格的になると考えられる。iPS 細胞に
よる実用化は、現在世界中で精力的に進められて
おり、神戸理研の高橋先生の網膜再生を皮切りに、
臨床応用される日もそう遠くない。
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図1
図4
fk.%©5S4cRKWL¢Y
!o6-$¢'(Yamanaka group)
24¢!o6-$z
$
ESenMUZ
$
Oct3/4
Dppa2
Sox2
Dppa4
Nanog
Sall4
~80% of cells are lost
X
$
Klf4
c-Myc
Tcl1
Stat3
!-catenin
z$¦¢
Trypsin
Gap-J¢_
Gap-J£h;
Oct3/4
Sox2
Klf4
(c-Myc)
±·¬µ³¸¬
N-isopropylacrylamide
iPS
iPS
¹¯N¢fk
`G
¹¯N¡
en©
Yamanaka S et al, Cell, 2006
図2
図5
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Control l
8C
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iPS7E*
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iPS7E
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2 cm
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2 cm
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2 cm
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図3
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iPS7E"</2
図6
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60
LVASºCell sheets
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50
40
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30
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Safety &
Feasibility
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n.s. P=0.0001 P=0.0003
!
10
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第47巻第1号
（通巻第77号）
大 阪 医 学
平成28年6月発行
編 集 兼 発 行
大 阪 府 医 師 会 医 学 会
会
長 伯
井
俊
明
〒543-8935 大阪市天王寺区上本町2丁目1番22号
電話 ０６−６７６３−７００６
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