医学部長インタビュー

※現在、新たな学部長が就任されています。

≫現在の学部長のインタビュー記事を見る


東大学部紹介その2。今回は、世界の医療研究をリードする東大医学部を紹介する。東大医学部といえば「鉄門」や「高い入試難度」などといったことが有名だが、実際にそこでどんな研究・教育が行われているのか、医学部長の廣川信隆教授にお話を伺った。


1. 廣川先生の研究について | 2. 医学部全体について


廣川先生

―どのような研究をなさっているのですか?

私たちの研究室では細胞の中での物質輸送の分子機構について研究しています。我々の社会が様々なものの輸送機構の上に成り立っているのと同じように、細胞の中にも非常に巧妙な物質の輸送機構があります。それによって生命体を構成するあらゆる細胞の機能が保たれているのです。

特に研究の材料として私たちが用いているのは神経細胞です。普通の細胞がミクロン単位のサイズであるのに比べ、神経細胞は刺激の伝達の方向に沿って樹状突起、細胞体、軸索というきわめて極性のある形を持ち、軸索は多くの場合1m近くあり非常に長い突起を発達させています。それに加え、神経細胞軸索内ではほとんどタンパク質を合成することができないので、神経伝達に必要となる物質は全て細胞体から運ばれてこなければなりません。従って、神経細胞では物質の輸送機構が非常に発達しています。さらに、神経細胞で行われている物質輸送は他のどの細胞も行っています。つまり、神経細胞は細胞の中での物質輸送を研究するうえで良いモデル系となっているのです。

物質輸送を行う主役としては、まずレールがあります。これはチュブリンというタンパク質でできた25nm径の非常に細いチューブであり、微小管と呼ばれるものです。そしてそのレールの上を、私たちが発見したモーター分子が走り、物質を運ぶわけです。このモーター分子はキネシンスーパーファミリータンパク質群(KIFs)と言います。私たちはこのKIFsの構造と生体内での働きを明らかにするために研究を行っています。

例えば、非常に面白い例としては、KIF3というモーター分子があります。このモーター分子の遺伝子を改変しKIF3を合成できなくしたマウスでは、なぜか体の左右の決定が全くのランダムになってしまうのです。つまり、ヒトでしたら心臓は左、肝臓は右というように内臓の位置関係が決まっているわけですが、それが 50%の確率で左右逆になってしまうということですね。このような内臓逆位は実はヒトにもありまして、カルタゲナー症候群という病気の患者さんのうち、半数が内臓逆位であることが知られています。しかし、それがどうして起こるのかはこれまで全く分かっていませんでした。

体の左右決定のメカニズムについてこれまで分かっていたことは、初期の胎児のお腹にあるノードと呼ばれる箇所で左右決定遺伝子の発現がコントロールされているということでしたが、その上流にある現象は分かっていませんでした。私たちがKIF3を取り除いたマウスを調べてみたところ、このマウスではその左右決定遺伝子の発現がランダムになっていることが分かりました。また、さらに調べてみると、これらのマウスのノードには本来あるべき線毛がないこと、そしてKIF3は実はその線毛を作るための材料を線毛内で運んでいることが分かりました。

では、この線毛が左右決定についてどのような役割を果たしているのでしょうか。この線毛は今まで世界中の誰もが全く動かないものだと考えていたのですが、私たちが生きた胎児でもう一度よく観察したところ、実は活発な回転運動を行っていることを発見しました。ノードには胎児外液という液体がたまっていて、線毛の回転運動はこの液体を右から左へ一方向に押し流していたのです。この流れに乗って、あるシグナル物質が左側に流されることで、体の左側に位置する左右決定遺伝子を発現させ、体の左右が正しく決定されるということが分かりました。

このようにして、モーター分子の働きを追究することで今まで全く分からなかった我々の体の左右決定のメカニズムが見えてきました。さらに、カルタゲナー症候群の原因も分かりました。カルタゲナー症候群の患者さんのノードにもちゃんと線毛があるのですが、突然変異のため回転運動をすることができないのです。従って、胎児外液の流れを作ることができず、体の左右をきちんと決めることができないというわけです。

以上のようにしてたった一つのモーター分子の動きを分析するのですが、その過程では分子生物学・細胞生物学、分子遺伝学・生化学・免疫細胞化学・生物物理学、クライオ電子顕微鏡、X線解析などのありとあらゆる方法論を駆使しています。また、駆使できる環境が研究室にあります。そのようにして、私たちのやりたい一番重要なクエスチョンを正面切ってやりぬいていくというスタイルで研究をしています。

―研究の目的とは?

医学部での研究は大きく分けると二つのタイプがあります。まず、基礎医学という部分があり、それから臨床医学というものがあります。臨床医学はよく知られているように内科・外科・産婦人科・眼科といったものです。基礎医学というのは、我々の正常な体の仕組みを明らかにする、あるいは病気の原因を明らかにするという学問です。また、公衆衛生や社会の中での健康科学といった事柄も基礎医学に含まれます。我々の体の仕組みというのは、正常な状態であってもまだまだ分からないことだらけです。ですから、我々の体はどのようにして正常に機能しているのか、またどこが破綻することで病気になるのか、そのようなことを明らかにするのが基礎研究というわけです。

私たちの研究室で行っている研究は主にその基礎研究に属しています。もっとも、さっきお話ししたようにその研究によって結果として病気の原因が明らかになったり、さらにその治療法につながったりといったこともあるわけですが、本質的には、研究の目的というのは「我々の体の仕組みを知りたい」という、人間の根源的な欲求によるものだと考えています。


1. 廣川先生の研究について | 2. 医学部全体について


≫現在の学部長のインタビュー記事を見る

このページにコメントを送る
このページへの評価:
いい!よくない!
掲載日:06-07-13
担当:伊藤俊夫
*