ヒトは必ず老いていくもの、それが今までの常識でした。

しかし、近い将来に誰もがいつまでも若々しく生きられる世の中になる日が来るかも知れません。

今回、こちらの記事では人類の未来に強い希望を与えてくれる「山中因子（やまなかいんし）」について分かりやすく解説します。

山中因子がもたらすさまざまな効果について確認していきましょう。

山中因子とは？ 

山中因子とは、山中伸弥氏が発見した細胞の初期化を誘導する4つの遺伝子のことを言います。

山中伸弥氏は、京都大学iPS細胞研究所未来生命科学開拓部門の教授です。

2012年のノーベル生理学・医学賞を英ケンブリッジ大学教授のJohn B. Gurdon氏とともに受賞した人物です。

山中教授によって発見された山中因子の4つの遺伝子は、Oct4、Sox2、Klf4、c-Mycと呼ばれるものです。

また、iPS細胞（人工多能性幹細胞）とも呼ばれています。

次の項では、iPS細胞（人工多能性幹細胞）について解説していきます。

iPS細胞（人工多能性幹細胞）とは？ 

iPS細胞は「人工多能性幹細胞」とも呼ばれており、名付け親は世界で初めてiPS細胞の作製に成功した京都大学の山中伸弥教授です。

人間の血液などの体細胞にごく少数の因子を導入することで培養し、多能性幹細胞に変化していきます。

多能性幹細胞は、さまざまな組織や臓器の細胞に分化する能力とほぼ無限に増殖する能力を持ちます。

体細胞が多能性幹細胞に変化するリプログラミングを起こさせる技術は、再現性が高く、比較的容易にできます。

そのため、今後もますます多くの場面で活躍できる可能性を秘めています。

次に、iPS細胞の4つの遺伝子であるOct4、Sox2、Klf4、c-Mycについて特徴を説明していきます。

「Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc」の4つの遺伝子細胞について

この頃では、山中教授によって発見された4つの遺伝子であるOct4、Sox2、Klf4、c-Mycについて一つひとつ解説していきます。

Oct3/4 

Oct3/4は、ES細胞の未分化維持に重要な役割を持っており、 未分化状態のマーカー遺伝子として知られています。

その発現量の増加は、原始内胚葉および中胚葉への、減少は栄養外胚葉への分化を誘導します。

Sox2 

Sox2は、着床前の胚やES細胞では体細胞系列の細胞を成立させる重要な調節機能を担っています。

また、Sox2の発現増大が発がん性RAS変異体によるがん幹細胞の発生に重要であると判明しています。

Klf4

Klf4は、さまざまな癌で腫瘍抑制因子として機能しており、乳癌などそれ以外のがんでは癌遺伝子として機能します。

また、ホメオスタシスの維持、アポトーシスといった数多くの生命現象に関与することが知られています。

c-Myc

c-Mycは、細胞の活発な細胞増殖因子や嫌気的代謝促進因子として、がん細胞の特質に大いに関わっている遺伝子です。

また、腫瘍化に深く関わる遺伝子として知られています。

山中因子を用いた研究成果

山中因子の発見により、今までもさまざまな研究成果が報告されています。

次に、今後私たちの明るい未来につながる研究結果の数々をご紹介します。

目の回復 

ハーバード大学医学大学院のデビッド・シンクレア教授らの研究グループの報告です。

高齢マウスの目に、山中因子の3つの遺伝子（Oct4、Sox2、Klf4）を誘導する注射を４週間投与しました。

すると、老化によって低下していた視力が回復したのです。

また、同研究グループは緑内障のモデルマウスに山中因子の3つの遺伝子を4週間投与しました。

結果、視神経の細胞がリプログラミングされて、視力が改善した結果が報告されています。

寿命が延びる！？ 

米国とスペインの研究グループからは、早老症マウスの生体内での実験結果が報告されています。

8週間、周期的に山中因子の4つの遺伝子を誘導した結果、マウスの腎臓、肝臓、膵臓の機能が改善して、寿命が劇的に延びました。

また、早老症マウスは老化の急激な進行により脊椎が曲がるのですが、山中因子で誘導すると、外見も若々しく保たれるようになりました。

組織の若返り 

高齢マウスに対しては、同じように山中因子を短期間に誘導した実験報告があげられています。

老化によって低下していた高齢マウスの膵臓の機能が回復して、さらに血糖値が改善し、萎縮していた筋肉が再生されて、若返りを実現しました。

また、英国の研究チームでは、ヒトの皮膚細胞に山中因子の4つの遺伝子を誘導しました。

するとその結果、30歳程度の皮膚を若返らせることに成功したことが報告されています。

山中因子が抱える課題 

山中因子は、すでにマウスを使って数多くの研究報告が上げられています。

その反面、山中因子による細胞のリプログラミングの可能性が出てきたことで、新たな問題がでてきています。

次に、山中因子が抱える課題についてご説明します。

ガン化の誘導

山中因子の4つの遺伝子は、継続的に誘導し過ぎると奇形腫が発生してしまい、かえって寿命を縮めるリスクがあると指摘されています。

シンクレア教授の研究グループが（Oct4、Sox2、Klf4）3つの遺伝子のみを実験に用いたのは、奇形腫の発生を防ぐためでした。

また、米国とスペインのグループはがん化が起きないように、短期間の周期的な誘導に留めています。

さらに、4つの遺伝子のうち「c-Myc」は、遺伝子を入れる時にウイルスを活用していることから、がんになりやすいとも言われています。

ヒトへの実用化は未知数 

数多くの研究報告はマウスなど動物実験の段階であり、ヒトへの実用化は未知数な部分が多いのが課題になります。

また、ヒトへの実用化には多くの問題を抱えています。

安全性をどう担保していくか、何歳くらいにどのタイミングで細胞のリプログラミングを行うのが良いのかなど、これからの大きな課題になります。

倫理的な問題 

山中因子により若返りを可能にすることは、老化による臓器や機能の低下をどこまで再生させて若返らせるかについて議論が必要です。

人類の歴史に画期的な発見のため、若返らせることが、どこまで倫理的に許されるのかが課題になります。

それだけ山中因子が社会に与える影響は大きく、倫理問題は引き続きこれからも取り上げられる課題になるでしょう。

「老化」への山中因子の希望 

山中因子による細胞のリプログラミングの可能性はまだまだ課題が多いですが、私たちの体を若返らせる希望を持たせてくれていることには間違いありません。

この項では、山中因子の若返りのためのキーワードである「老化」の原因や、プログラミングによる初期化に関わるエピゲノムについて説明します。

老化の原因と山中因子について 

山中因子がアプローチする老化の原因について解説します。

老化の大きな要因の1つに挙げられるのが、細胞の遺伝子が変化して、本来の機能を発揮できなくなることです。

また、老化の原因は遺伝子の劣化だけではなく、DNAやタンパク質に付着した化学的修飾パターンの劣化とも言われています。

山中因子の誘導によって、細胞がリプログラミングして初期化されたような状態になると、神経や臓器、筋肉、皮膚などの機能が回復すると考えられます。

さらに、山中因子により老化の原因である化学修飾パターンを若い状態にもどすことにより、若返りが図れるようになります。

細胞の初期化に関係する「エピゲノム」とは？ 

細胞の初期化について重要な「エピゲノム」をご説明します。

エピゲノムとは、DNA上にある化学的なマーカーのことを言います。

山中因子では、少なくとも部分的にエピゲノムと呼ばれるものを初期化することで成り立っています。

細胞内でどの遺伝子をオンにするか、あるいはオフにするかを制御する役割があります。

老化に伴い、こうしたマーカーの一部は誤った位置に移動してしまいます。

リプログラミングとは、このエピゲノムを元に戻すことができるテクノロジーになります。

また、シンクレア教授は『LIFESPAN』の中で「老化研究では、細胞のリプログラミングがまず間違いなく次のフロンティアになるだろう」と断言しています。

シンクレア教授の発言の意図は、山中因子の研究が進めば錠剤を飲むだけで、老化した細胞がリプログラミングされて若返る時代が到来することを示唆しています。

山中因子の描く再生医療の未来！

最後に、この項では山中因子が描く再生医療の未来について、現状を踏まえた上でご説明していきます。

再生医療の現状とは？ 

山中教授は、iPS細胞の理想的な使い方についてこう述べています。

「患者本人からiPS細胞を作り、そのiPS細胞から移植する細胞、神経の細胞や心臓の細胞を作り出して、これを移植する」

しかし、現実問題で患者自身のiPS細胞を使うことは、時間とお金が非常にかかってしまいます。

一連の流れを行うと、最低でも半年の時間を要してしまうため、早急な対応を求められる患者によっては時間が間に合いません。

また、一連のプロセスを合わせても数千万円～1億円ほどの大金がかかってしまい、実用化されることは難しくなります。

再生医療用「iPS細胞ストック」について 

現状の問題を見据えた上で、今注目を浴びているのが国の支援を得て行う再生医療用の「iPS細胞ストック」という事業です。

iPS細胞ストックとは、HLAホモドナーと呼ばれる、特殊で拒絶反応が起きにくい組み合わせを持つ健康なボランティアの方に、血液を提供していただきます。

そして、細胞調製施設において、再生医療用のiPS細胞を作製する事業になります。

現在、提供されているiPS細胞ストックでは、日本人の約40%には拒絶反応が起こりにくいと考えられています。

また、iPS細胞ストックは移植される患者にとっては他家移植になりますが、すでに品質は確認済みのものです。

そのため、自家移植と比べると、時間とコストを削減できるなどのメリットがあります。

すでに、国内外の医療機関や研究機関の求めに応じて迅速に提供できる準備を行い、さまざまな難病患者に役立つことを目指して研究が進められています。

まとめ　

今回は「山中因子とは？わかりやすく簡単に解説！若返り効果も？4つの細胞の働きやその効果について」ご説明しました。

・iPS細胞は若返りに期待ができる

・iPS細胞のヒトへの活用へは安全性や倫理問題がある

・iPS細胞の再生医療にはiPS細胞ストックというプロジェクトがある

私たちの健康寿命や若返りを叶えてくれる山中因子の研究やプロジェクトにこれからも目が離せません。

これからも山中因子のヒトへの安全かつ実用化する未来を楽しみに見守りましょう。

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