「37兆2000億」セルマップでカスタムメイドの医療時代を開く

ヒト細胞アトラス国際研究成果
股関節関節炎に関連する遺伝子
頭蓋骨成長阻害突然変異が明らかに
大腸がんを引き起こす腸細胞などの注目

骨格に関与する細胞の遺伝子発現を示すヒト細胞地図。ネイチャー提供37兆2000億個に達するヒト細胞の固有の機能を究明するための科学者たちの国際共同研究プロジェクトが続々と成果を出している。人間の細胞の役割を知っておくと、細胞レベルで病気の発症原理を特定し、個々の患者に適した「カスタマイズされた医療」の基盤を磨くことができます。既存の医療技術で具現しにくかった生体模倣素材を開発したり、人間が征服できなかった寿命と老化の秘密を解く手がかりにも接近できる。

国際学術誌「ネイチャー」は21日、ヒト細胞の全体地図を作成する研究コンソーシアム「ヒト細胞アトラス（HCA）」の新しい研究成果を次々と公開し、このうち10個を核心成果と指摘した。 2016年に発足したHCAコンソーシアムには、100カ国以上から3500人を超える研究者が参加している。人体すべての細胞を種類別に分類し、各細胞が発現する遺伝子を整理することが目標だ。現在までに1億個以上の細胞機能分析を完了した。

最も注目される研究は、骨格の初期発達に関与するすべての細胞と、これらの細胞の経路を確認した研究だ。 HCAコンソーシアムに参加する英国のウェルカムトラスト生魚研究所研究チームが公開したヒト細胞地図画像は、人間の頭蓋骨の上部を除く骨格全体で骨が成長するのに必要なすべての細胞を正確に示した。遺伝情報を伝達するリボ核酸（RNA）の発現量を分析する空間転写体技術で、細胞の位置と遺伝子発現情報を詳しく明らかにしたのだ。

作成されたヒト細胞地図によると、成人の股関節関節炎の発症に関連する特定の遺伝子が若い骨細胞で活性化されるという事実を新たに明らかにした。若い軟骨細胞の遺伝子は軟骨を修復する役割を果たし、膝関節炎の発症リスクの増加に関連しているという事実も見出した。また、頭蓋骨の発達に関与する新しいタイプの若い骨細胞を確認した。この細胞は頭蓋骨が十分に成長しない症状に関連しています。遺伝的突然変異がこの細胞をどのように破壊して頭蓋骨の成長を妨げるかメカニズムを明らかにしたという評価だ。

研究チームは薬物が骨格発達に及ぼす影響も生かした。妊娠中に推奨されない65種類の薬から骨格の発達を妨げる可能性がある薬を選びました。研究者は「骨格形成の「青写真」を確保することは、骨に関連する疾患治療法を開発するのに潜在的に役立つだろう」と述べた。

HCAコンソーシアムに属するもう一つのウェルカムトラスト生魚研究所研究チームはこれまで発見されたものの中で最も詳細な腸細胞地図を公開した。 160万個の細胞の位置情報と個々の細胞の機能の両方を特定した。腸細胞がどこに位置するのか、どのような種類があるのか、周辺組織とどのように相互作用するのかを示した。

研究チームが作成した腸細胞マップは、胃腸管疾患のない患者と胃がんや大腸がん、セリアック病、潰瘍性大腸炎、クローン病患者の組織サンプルデータで製作し、様々な腸疾患に影響を及ぼす腸内細胞を区別する成果を収められたと評価される。例えば、胃腸管細胞と遺伝的類似性を有する腸内細胞は、胃壁の治癒に関与しながらも同時に腸内炎症反応の原因であることが確認された。

今回公開された研究の中には、遺伝子発現様相に基づいて同様の機能を果たす細胞を見つける機械学習（機械学習）ベースの分析ツールもある。アビブ・レゲーブHCA共同創立議長は「今は人間の細胞地図の草案を完成するために進む重要な瞬間」とし「今後の健康と病気の治療のための人体の理解を発展させ、誰もがアクセスできる情報になるようにする」やる」と話した。 ＃細胞地図＃カスタマイズ医療

パク・ジョンヨン 東亜サイエンス記者 [email protected]

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