寝る子は育つ睡眠学【月刊Newsがわかる1月号】

ノーベル賞の坂口志文さん、北川進さん 何を発見?どんな研究?【ニュース知りたいんジャー】

今年ことしのノーベルしょうは、日本人にっぽんじん研究者けんきゅうしゃ2人ふたり受賞じゅしょうまりました。生理学せいりがく医学いがくしょう坂口志文さかぐちしもん大阪大学おおさかだいがく特任教授とくにんきょうじゅと、化学賞かがくしょう北川進きたがわすすむ京都大学きょうとだいがく特別とくべつ教授きょうじゅです。世界的せかいてき素晴すばらしいと評価ひょうかされたそれぞれの研究けんきゅうを、くわしく紹介しょうかいしましょう。


生理学せいりがく医学賞いがくしょう坂口さかぐちさんの研究けんきゅうは?

 生物せいぶつそなわっていてからだまもる「免疫めんえき」という機能きのうかんするものです。この機能きのうにかかわる免疫めんえき細胞さいぼうは、からだそとから侵入しんにゅうする細菌さいきんやウイルスを攻撃こうげきしてやっつけます。ただ、自分じぶん正常せいじょう細胞さいぼうあやまって攻撃こうげきして、病気びょうきこしてしまうこともあります。こうした病気びょうき医学いがくで「自己免疫疾患じこめんえきしっかん」といいます。

 1970ねんだい、マウスから「胸腺きょうせん」という部分ぶぶんのぞくと、免疫めんえき細胞さいぼう自身じしん攻撃こうげきする自己免疫疾患じこめんえきしっかんのようになるという研究結果けんきゅうけっかを、愛知県あいちけんがんセンターの西塚にしづか泰章やすあきさんたちが論文ろんぶんにしていました。
 京都大学きょうとだいがく大学院生だいがくいんせいだった坂口さかぐちさんはこの論文ろんぶんみ、なに重要じゅうよう仕組しくみがあるはずだとつよ興味きょうみちます。そして大学院だいがくいん中退ちゅうたいし、仕組しくみを追究ついきゅうしようと、西塚にしづかさんのもとへうつって研究けんきゅうはじめます。
 坂口さかぐちさんは、胸腺きょうせんつくられ、さまざまな種類しゅるいのある「T細胞さいぼう」のなかに、自己じこ組織そしきへの攻撃こうげきおさえる役割やくわりをもつタイプがあるのだろうと推測すいそくしました。
 なんねんもかけて、研究けんきゅう場所ばしょうつりながら、マウスで実験じっけんかさねます。そして、「CD25」というたんぱくしつ表面ひょうめんにもつタイプのT細胞さいぼうが、攻撃こうげきおさえていることを発見はっけんしました。1995ねん論文ろんぶん発表はっぴょうのちに、この細胞さいぼうを「制御せいぎょせい細胞さいぼう」と名付なづけました。

ノーベル賞受賞の決まった坂口志文さん(左)と北川進さん。受賞決定を機に、2人が卒業した京都大学で対談があり、握手を交わしました=京都市左京区

 「免疫めんえき」ってなに

 わたしたちヒトをふく生物せいぶつそなわる、からだまも仕組しくみです。そのためにはたらく細胞さいぼうを「免疫めんえき細胞さいぼう」といいます。
 免疫めんえき細胞さいぼうおもに、ほねなか骨髄こつずいという部分ぶぶんつくられ、血管けっかんなどをとおって全身ぜんしんはこばれます。細菌さいきんやウイルス、がん細胞さいぼうなどをつけると攻撃こうげきします。免疫めんえきのおかげで、病気びょうきふせいだり、病気びょうきになってもおもくならずにすんだりできます。
 いま季節きせつ、みなさんのなかにはインフルエンザワクチンの接種せっしゅけたひともいるとおもいます。これは、インフルエンザの流行りゅうこうそなえて、からだ免疫めんえき機能きのうたかめるためのものです。

 ヒトの血液けつえきには、赤血球せっけっきゅう白血球はっけっきゅう血小板けっしょうばんなどの成分せいぶんがあります。このうち白血球はっけっきゅう免疫めんえき細胞さいぼうです。
 白血球はっけっきゅうこまかく分類ぶんるいされ、そのひとつに「リンパきゅう」があり、さらにその一部いちぶに「T細胞さいぼう」があります。坂口さかぐちさんが研究けんきゅうする「制御せいぎょせい細胞さいぼう」もその仲間なかまです。

病気びょうき治療ちりょうにも役立やくだつの?

 からだなかにある制御せいぎょせい細胞さいぼうやしたり、ぎゃくらしたりすることで、自己免疫疾患じこめんえきしっかんなお研究けんきゅう活発かっぱつになっています。坂口さかぐちさん自身じしんも、がんの治療法ちりょうほう開発かいはつすすめています。

 制御せいぎょせい細胞さいぼうらすことでがん治療ちりょう役立やくだちそうなくすりひとつが、慢性骨髄性白血病まんせいこつずいせいはっけつびょう治療ちりょうやく「イマチニブ」です。
 白血病はっけつびょうは、血液けつえきががんになる病気びょうきです。坂口さかぐちさんらは2019ねん、イマチニブが白血病はっけつびょう原因げんいん細胞さいぼうだけでなく、がん細胞さいぼうまも制御せいぎょせい細胞さいぼう攻撃こうげきすることをあきらかにしました。制御せいぎょせい細胞さいぼうらせば、免疫めんえき細胞さいぼう白血病はっけつびょう以外いがいのがん細胞さいぼう攻撃こうげきしやすくなり、がんの治療ちりょうになるとかんがえられます。

 一方いっぽうやすことで治療ちりょうできる病気びょうきひとつが1がた糖尿病とうにょうびょうです。膵臓すいぞう細胞さいぼう免疫めんえき細胞さいぼうによる攻撃こうげき破壊はかいされてき、おさなころ発症はっしょうするひとおおいです。制御せいぎょせい細胞さいぼうやして免疫めんえき細胞さいぼうによる攻撃こうげきおさえることで、治療ちりょうへのみちひらけると期待きたいされています。

化学賞かがくしょう北川きたがわさんの研究けんきゅうは?

 内部ないぶにたくさんの微小びしょうあながあり、気体きたい分子ぶんし(とてもちいさいつぶ)をれできる「金属きんぞく有機ゆうき構造体こうぞうたいMOMetalメタルOrganicオーガニック Frameworkフレームワーク)」を開発かいはつしました。
 金属きんぞくのイオン(プラスの電気でんきびた状態じょうたい)が、有機物ゆうきぶつ炭素たんそふく物質ぶっしつ)のくさりである有機ゆうき分子ぶんしでつながった物質ぶっしつです。ジャングルジムのような格子こうしじょうをしています。1989ねん今回こんかいともに受賞じゅしょうするオーストラリアの研究者けんきゅうしゃ発表はっぴょうしました。ただ、当時とうじは、格子こうしあいだ液体えきたいたされていないとくずれてしまいました。

 1988ねん研究けんきゅうはじめた北川きたがわさんは、金属きんぞくのコバルトと有機物ゆうきぶつわせ、液体えきたいいてもこわれないタイプを開発かいはつ。そこへ気体きたい分子ぶんし自由じゆうれすることにも成功せいこうしました。このMOは0.4~2ナノメートル(ナノは10おくぶんの1)ほどの空間くうかんがたくさんあります。圧力あつりょくくわえたりげたりして、自由じゆう気体きたいれします。1997ねん研究けんきゅう成果せいか発表はっぴょうしました。

さまざまな金属有機構造体(MOF)=2024年9月

MOは、どんなことに使つかえる?

 たくさんのナノサイズの空間くうかんに、酸素さんそやメタンなどさまざまな気体きたいをつかまえてめられます。
二酸化炭素にさんかたんそ(CO2)など温室効果おんしつこうかガスの排出削減はいしゅつさくげんかせない21世紀せいき北川きたがわさんは「気体きたい時代じだい」と表現ひょうげんします。地球ちきゅう規模きぼ課題かだい解決かいけつ期待きたいされます。
 気体きたい分子ぶんしめられる材料ざいりょうは、消臭剤しょうしゅうざいなどで活性炭かっせいたん使つかわれてきました。しかし木材もくざいなど天然素材てんねんそざいでできているので、空間くうかんおおきさを自由じゆうえるのがむずかしいのです。これにたいしてMOは、原料げんりょうとなる金属きんぞく有機物ゆうきぶつ種類しゅるいによって、内部空間ないぶくうかんおおきさや吸着きゅうちゃくできる物質ぶっしつえられます。

 北川きたがわさんを化学賞かがくしょうえらんだスウェーデン王立おうりつ科学かがくアカデミーは「ピーFASファス水道水すいどうすいへの混入こんにゅう問題もんだいになっている有機ゆうきフッ化合物かごうぶつ)や、体内たいないへの医薬品いやくひん配達はいたつきわめて有毒ゆうどくなガス処理しょりなど」に使つかえるとして、たか評価ひょうかしました。
 実用化じつようかすすんでおり、ヨーロッパでは野菜やさい果物くだもの腐敗ふはいふせ製品せいひんができました。果物くだものなどからはエチレンガスがくさ原因げんいんとなります。この製品せいひんはエチレンガスのはたらきをふせ気体きたいをためたMOから、気体きたい放出ほうしゅつして鮮度せんどたもちます。危険きけんなガスを大量たいりょうはこんで保存ほぞんできるボンベもアメリカで商品しょうひんされました。

(2025ねん11がつ26にち毎日小学生新聞まいにちしょうがくせいしんぶんより)

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