腫瘍特異的に結合する分子を使ってがんを治療するというと、まず抗体を思い浮かべるが、実際には様々な分子を使ったがん治療開発が進んでいる。中でも印象的なのは前立腺癌の表面分子PMSAに結合するペプチドにルテニウム同位元素を結合させてPSMAを発現している末期の前立腺癌を完全に消失させられるという症例報告で、量子科学技術研究開発機構の東先生から聞いた時、その効果に驚いた。

今日紹介するカリフォルニア・City of Hope研究所からの論文はなんとサソリ（オブトサソリ）のトキシン（クロロトキシンCLTX）が、最も悪性の腫瘍グリオブラストーマに結合することを利用してCART をデザインしたという研究で３月４日号のScience Translational Medicineに掲載された。タイトルは「Chlorotoxin-directed CAR T cells for specific and effective targeting of glioblastoma （サソリ毒を結合させたCARTはグリオブラストーマを特異的にかつ効果的に攻撃できる）」だ。

このグループはグリオブラストーマに絞って、様々なCARTを設計し実際の臨床テストを行ってきたグループで、これまでにIL-13受容体やEGF受容体に対するCARTを脳内に注射して治療する方法を開発している。ただ、B細胞系の腫瘍と異なり、標的抗原の発現を落とした耐性ガン細胞が早期に現れるという問題があった。

これまで開発されたCARTは抗原に結合する抗体かT細胞受容体を用いているが、この研究ではサソリ毒CLTXがグリオブラストーマに結合することを知り、CTLXそのものをがんを認識するキメラ受容体に使えるか確かめている。

この論文を読むまで全く知らなかったがCLTXをグリオブラストーマのイメージングに使ったり、ヨード131を用いたアイソトープ照射療法がすでに開発されるほどグリオブラストーマに対しては有望な分子らしい。とはいえCARTのキメラ受容体に使うのには様々な検討が必要だ。

まずほとんどのグリオブラストーマがCLTXに結合することを確認した上で、CLTX分子とT細胞受容体を結合するスペーサーについて検討し、最終的にCTLX-IgG４Fc-CD28-CD3ζの組み合わせが最もガン障害活性が強いことを確かめる。さすがCART開発に絞って研究しているだけに、このあたりの手際の良さには感心する。

あとはマウス脳に移植したグリオブラストーマの増殖を抑えるかどうか調べている。重要なことは、ガンに直接あるいは頭蓋内にCARTを注射するときには効果が見られるが、静脈注射ではダメなことだ。それ以外は抑制効果が強い。それでも耐性を獲得する細胞が出現するが、この場合CLTX結合分子がなくなるのではなく、PD-L1などの免疫抵抗性が発生することを確認している。

また、CARTの結合にはメタロプロテアーゼMMP２が必要なことも確認しており、この結果をもとにさらに改良を重ねる可能性は高いと思う。

この研究に注目するのは、ガン特異的結合分子がある時、CARTのような手間のかかる方法がいいのか、あるいはアイソトープで内部照射する方がいいのか、さらにはトキシンをつけた方がいいのかの比較だろう。PSMAの場合確実に細胞内にアイソトープが取り込まれることがわかっており、この場合はアイソトープやトキシンに軍配があがるのかもしれない。いずれにせよ、治療法のないガンであることを考えると、急速に比較結果が出てくると期待している。

前回はASD児に絵本を読み聞かせたり、説明したり、質問したりする行動が、ASD児の言葉に対する注意を促すことを示す研究を紹介した。２回目の今日は、運動の効果だ。ASD児ではしばしば運動症状が認められる（例えば視覚と手の運動の連携が悪いなどの症状）。また、これらの運動症状とASDの心の問題とは密接に関連していることも知られている。もしそうなら、ASDの子供たちの運動能力を高めるプログラムは、運動能力にとどまらず、社会性や性格の変化をもたらしてくれる可能性が高い。

今日紹介するオーストラリアDeakin大学からの論文は、ASD児にオーストラリア全国で活動している子供を対象にしたサッカークラブAuskickのプログラムに参加させて、社会性や様々な性格に変化が起こるかどうか調べた研究で２月２７日Journal of Autism and Developmental Disordersに掲載された。

研究は単純で、６１人のASDと確定された５−１２歳のASD児を２グループに分け、半分はAuskickクラブ（https://play.afl/auskick）が提供するプログラムを最低１２回受けさせ、残りのグループは自宅で普通の生活を送らせる。そしてプログラム終了時に、知能、社会性、性格などを一般的な方法で調べている。

どのようなプログラムを受けるかはそれぞれのクラブに任せており、ハンディキャップを持った子供たちのプログラムに入る場合も、全く普通の子供のためのプログラムに入る場合もある。

結果だが、様々なマニュアルに従った検査については専門的なので、ここは著者らを信用して結論だけを手短にまとめると、次のようになる。

• 子供も行動を診断するCBCLチェックリストの様々な項目について調べると、全項目を総合した結果、内向性を評価する結果、そして米国精神医学界のDSMマニュアルによる不安神経症の程度が、サッカークラブでプログラムを受けることではっきりと改善した。
• サッカークラブを経験したASD児は、サッカークラブセッション終了後も、他のプログラムに参加する傾向があった。
• チームスポーツではあるが、コミュニケーションや社会性の改善ははっきりしない。ただ、CBCLによる社会性の問題は明らかに改善している。
• 上記の変化はプログラムの強とあまり関係はなく、一般児と同じプログラムでも、ハンディキャップ児と同じプログラムでも同じ程度に改善が見られた。

結局最後までプログラムを受けられたASD児は２０人足らずになってしまったため、統計的に結果を信用できるのかどうかなどいろいろ問題はありそうだが、おそらく上手にプランされたチームでやるスポーツは受けさせてみる価値があるという結論になる。

しかしこのためには、上手に管理されたプログラムが必要だ。日本のサッカークラブの現状は知らないが、サッカーの上手な子供を育てることが目的になっていて、なかなかASDの子供まで受け入れる余裕はないのではないかと思う。また、一般児のプログラムにASD児が参加するのを、クラブや親が許すかどうか疑問だ。しかしわハンディキャップを持った子供たちの身体機能や精神機能の促進にも一肌脱いでこそ、我が国もプロ野球大国、サッカー大国になれるのではないかと思う。そんなスポーツクラブが増えることを望んでいる。

現役の頃、IL-7R機能を抑制するとパイエル板が欠損するという発見を皮切りに、吉田さんや、大学院生の本田さん、端さんたちと始めたのが免疫組織を誘導するLTi細胞についての研究だが、LTiが胎児期に腸管の特定の場所だけに集まるプロセスについては納得できる説明はできなかった。ただ、吉田さんたちが最初の場所決めは神経走行で決まるかもなどと話していたのを覚えている。

今日紹介する論文はこの分野をリードするDan Littmanの研究室からの仕事で確かにILC3(LTiも現在はこの呼び名で総称されている)が腸管神経と相互作用して腸内の状態を指示することを示した論文でNatureオンライン版に掲載された。タイトルは「Feeding-dependent VIP neuron–ILC3 circuit regulates the intestinal barrier （食物摂取によるVIP神経とILC3の回路が腸管のバリアー機能を調節している）」だ。

この研究はILC3が神経刺激因子とともに、神経ペプチドに対する受容体を発現しているという「気づき」から始まっている。実際示された組織写真を見ると素人でもILC3が神経と密接に相互作用していることを想像する。

そこで、ILC3は主に血管に作用するとされているVIPの受容体(VIPR2)を発現しているので、次にILC3のVIPR2をノックアウトすると、炎症性のサイトカインとともにバクテリアに対するバリアー機能を誘導するIL-22の発現が高まっていることを発見する。

次に本当にVIPを分泌する神経細胞がILC3のIL-22産生に関わるかどうか、CNOで刺激できるようにVIP神経の遺伝子を改変し、VIP神経を刺激すると、IL-22の発現を抑えることを明らかにしている。すなわち、ILC3はVIP神経か興奮してVIPが分泌されると、その刺激を受けてIL-22分泌を抑えるという回路が明らかになった。

すでにIL-22は腸管上皮のバリアー機能を高めることが知られているので、VIP神経を刺激したとき病原菌に対する抵抗力が低下するかどうかを調べると、期待通りマウスの死亡率は高まり、バクテリアは腸のバリアーを超えて脾臓や肝臓に移行する。一方、VIP神経の興奮を抑えると、バクテリアからマウスは守られる。すなわち、VIP神経が興奮すると腸上皮のバリアー機能が低下する。

しかし何故わざわざこんな危ない回路が存在するのか。Littmanらは食事を取った後の栄養摂取を高める目的で、バリアー機能を一時的に抑えるのではと考え、摂食の日内変動を解消した上で絶食させたマウスに食事を取らせたときILC3が刺激されIL-22分泌が低下し、バリアー機能が低下すること示している。そして最後に、このバリアー機能の低下は脂肪吸収を高めることも示している。

以上が結果で、神経―ILC3回路が食事で刺激され、バリアー機能を抑えて栄養摂取を高めることが明らかになった。うまくできているようだが、その結果リスクも高まり、腸内細菌叢、ILC3、神経細胞、そして食事という複雑な回路が出来上がったと考えればいいだろう。発生初期のパイエル板場所ぎめにも神経が関わる確率は高まった。

モノとコトになると、京大医学部の教授会でご一緒した精神科教授の木村敏先生を思い出す。以前何冊か読んだが、やはり客観世界をモノが代表し、主観世界をコトが代表し、それぞれが意識のなかで共生するという考えに「なるほど」と納得していた。最近はお会いする機会がないが、どう過ごしておられるのだろう。

今日紹介する米国国立衛生研究所からの論文は、人間の記憶はモノをコトとして再構成することで記憶が可能になっていることを示した研究で読みながら木村先生を思い出していた。タイトルは「Replay of cortical spiking sequences during human memory retrieval （記憶の想起時に起こる皮質のスパイクのシーケンス）」だ。

研究ではAを見たらBを想起するといったコンテクスト記憶を対象としている。もちろん木村先生のモノとコトというような話はおそらく著者は知らないと思ううが、言葉を用いたコンテクスト記憶課題の場合、必ずモノとコトが一体になって脳に提示される。すなわち、「ケーキ」と「キツネ」と順番に出てきた言葉のセットを覚える時点で、時間的要素、すなわちコトがそのセットに加わる。このこととしてのシークエンスがどう記憶に関わるか調べるのがこの研究だ。

人間や動物が記憶したり、記憶を想起したりするときリップルと呼ばれる周期の早い興奮が現れる。このリップルを捕まえるために、この研究では人間の脳皮質の中にクラスター電極を埋め込み単一ニューロンの興奮を記録するとともに、クラスター電極にかぶせて領域の脳波を拾う表面電極を設置し、脳波レベル、単一神経レベルでリップルを検出している。

この研究に参加したボランティアは、先に示したように「ケーキ」「キツネ」、「スチーム」「シール」、「シート」「バス」のように、単語のセットを聞かされ、片方が出たらもう片方が思い出せるよう記憶する。

このとき、そして思い出すときに、それぞれの電極で記録されたリップルを解析し、記憶とリップルの関係を探っている。詳細を省いて結果をまとめると次のようになる。

• 記憶時、および記憶の呼び出し時にリップルが生じ、表面電極で拾える脳波上のリップルは、ニューロンレベルのリップルの記録を反映している。
• 記憶時に２つの単語を覚えるとき、異なる神経細胞レベルのリップルが一連のシークエンスとして記録されるが、同じ細胞のリップル・シークエンスが思い出すときに現れる。
• 記憶の正確さはリップル・シークエンスの一致度を反映する
• 皮質のリップルシークエンスが内側側頭葉のリップル・シークエンスとカップルしたとき、呼び起こし時に起こるシークエンスが記憶時のシークエンスと一致する。

慣れないとわかりにくいかもしれないが、ようするに少なくとも２つの単語を関連づけるコンテクスト記憶の場合、単語だけでなく、単語が現れる順番がセットになったときに強い記憶が誘導できる。また、このシークエンスの記憶は、内側側頭葉のシークエンスとカップルすることでより高められる結論できるだろう。

木村先生の思想は精神医学者としての実体験に裏付けられているのが特徴だが、今日紹介した結果からもう一度精神疾患患者さんのモノとコトの認識を見直してみるのも面白い気がする。

新型コロナウイルスで大騒ぎだが、インバウンド客という目先の利益に目が眩んで初動が遅れ感染が広がってしまった上に、現在の感染状況の科学的把握ができていない状況では、新しい科学に基づく政策は打てない。現れるクラスターのモグラ叩きがどこまで有効なのか？その間に、経済は極端に収縮しているが、取り返しがつかなくなってから、科学を信じたせいだと責任転嫁されては大変だ。偶然が悪い方向へ向かないように、今は天に祈るだけだ。

一方で科学は力強く新型コロナウイルスと戦っている。そんな例がCell4月号に掲載予定のドイツ類人猿研究センターからの論文で、SARS―CoVと新型コロナウイルスSARS-CoV２の細胞内への感染経路を調べている（図１）。

おそらくこのグループは、SARSウイルスの感染経路の研究を行なっていたのだと思う。そこに新型コロナウイルス騒動だ。ドイツでは１月２８日には患者さんが発生しているが、ミュンヘンの病院に入院中の患者さんから分離したSARS-CoV-2を用いて、このウイルスの細胞内への感染経路を、これまでSARS-CoV研究に開発してきた試験管内感染実験系で大急ぎで調べてみたという研究だ。

驚くことに論文は２月６日に投稿されており、２月２５日には受理され、２日前にオンライン出版されるというスピードだ。

おそらく実験に１週間はかかっていないだろう。当然それほど難しい実験はできない。結果をまとめると、

• 新型コロナウイルスは、SARSと同じで、細胞表面上のアンギオテンシン転換酵素(ACE2)を細胞に接着する受容体として使っている。
• ACE2に接着したウイルスはエンドゾームに取り込まれ、そこで膜と融合してRNAを注入するが、このときホストの細胞のタンパク分解酵素によって処理される必要がある。この研究では、この処理をカテプシンとTMPRSS2が行えること、そしてTMPRSS2阻害剤がウイルスの侵入を食い止める。
• SARSウイルスに対する抗体は、力は落ちるが新型コロナウイルスの感染を抑える。

通常なら到底Cellには掲載されないが、緊急にワクチンや、治療法を開発する上では、貴重なデータだということで掲載されたと思う。

この研究で示されているように、新しいコロナウイルスも細胞に接着するときにACE2を使っていることが確認されたが、このACE2はACEがアンジオテンシン Iを分解してアンジオテンシンIIに変換し、血管収縮、ナトリウム代謝などを通して血圧上昇に関わレニンアンギオテンシン系に関わるコトが知られてきた。すなわち、ACE２はこのアンジオテンシンIIをさらに短くするエンドペプチダーゼで、こうしてできたアンジオテンシン１−７は血圧抑制効果があることが知られている。実際、ACE2がノックアウトされると、心不全になりやすく、さらに代謝異常がおこることが報告されており、コロナウイルス感染をACE2を核として眺め直すことは面白いかもしれない。

高血圧や糖尿病などの基礎疾患があると重症化すると一般的に片付けられるが、これはインフルエンザでも同じだ。しかし、新型コロナの場合子供は不思議と感染が少ない。これは私が勝手に考えているだけだが、ACE２の発現分布や、スパイクの分解酵素TRPMSS2などの分布の違いを調べてみるのは面白い。

もちろん専門家も「ACEは臭うぞ」と感じているようだ。そこで最後に、中国武漢の北にある鄭州大学循環器内科の医師がNature Review Cardiologyに発表したコメントを簡単に紹介して終わろう（図２）。

• MERS, SARSそして今回のコロナウイルス感染症では心筋炎や心不全の確率が高い。
• 今回のコロナウイルス感染で亡くなった中国人の１２％は、新たに心臓障害が認められる。
• ACE2は心臓にも発現しており、コロナウイルスは心筋に感染できる。
• SARSの患者さんの１２年にわたる追跡で、感染から回復した６８％の人が高脂血症、４４％が何らかの新血管異常、そして６０％が糖代謝異常にかかっており、ウイルス感染による様々なダメージは後々まで続く。
• たしかに新型コロナウイルス感染は高血圧の患者さんほど重症化するが、治療に使用されるACE阻害剤については注意が必要。
• 抗ウイルス薬は心不全の原因になるので注意が必要。

これらの結果は、ACE2ノックアウトマウスの結果とも一致して見える。すなわち、ウイルスがなにかACE2の機能を変化させている可能性はある。この論文ではコロナウイルス感染症一般に心筋感染の可能性があり注意が必要という以上の言明は避けているようだ。もちろん結果は臨床医にとっては重要な示唆だが、それ以外にも「ACE2とコロナの関係はなんとなく臭うぞ、ひょっとしたら様々な臨床症状を説明できるぞ」と言っているのが感じられる。臨床例や病理例が報告されてきたら、私も老いた頭を巡らせてみよう。

いずれにせよ、混迷する政策も結局科学が後始末してくれると私は確信している。感染は止められなくても、それを普通の日常にできるのは科学だけだ。

おとといのNature ウェッブサイトの一面は、CRISPR/Cas9による遺伝子編集法が、レーバー先天性黒内障と呼ばれる疾患の治療に世界で初めて利用されたという記事が掲載されていた。結果はどうなのか全くわからないが、臨床研究がスタートした。すでに紹介したようにCRISPR/Cas9で操作したT細胞を癌患者さんに注射する臨床治験は行われているし、同じレーバー病をZinc Finger遺伝子編集で治療する試みも行われたが、CRISPR/Cas9を直接生体に注射するのはこれが初めてのようだ。

いずれにせよ治験一番乗り競争に遺伝性網膜疾患が選ばれるのは理解できる。我が国でiPS由来組織の移植を推進するプロジェクトが立ち上がったときも、最初の臨床テストは眼科領域と確信していた。安全性の問題もあるが、何と言っても眼科は治療効果を自覚できること、そして細胞レベルで変化を捉えることができる。今後、眼科領域は新しい治療法がテストされる最も活発な領域になるのではと期待している。

今日紹介する英国オックスフォード大学からの論文は、網膜色素変性症と分類される症候群の中の、RPGRと呼ばれるシグナル分子をコードする遺伝子変異をもつ患者さん１８人の遺伝子治療治験で２月２４日Nature Medicineにオンライン掲載された。タイトルは、「Initial results from a first-in-human gene therapy trial on X-linked retinitis pigmentosa caused by mutations in RPGR （X染色体上のRPGR遺伝子変異による網膜色素変性症の最初の臨床試験の報告）」だ。

タイトルでは「First in human」がついていて、これが最初の網膜遺伝子治療かと勘違いする向きもあるが、網膜色素変性症の５０％以上で遺伝変異が特定されており、すでに様々な遺伝子治療が進んでおり、今やCRISPR一番乗りを競っている段階で、いわば百花繚乱段階に入ったと言える。この研究のFirst in HumanはRPGR変異についてという意味で、ここでも競争の激しさが伺い知れる。

ただ、RPGRの遺伝子治療が遅れた原因は、プリン塩基の多い繰り返し配列が遺伝子の安定を損なうからで、この研究ではコドンを工夫して安定化させた遺伝子を準備し、これを一般的アデノ随伴ウイルスベクターに組み込んで用いている。

治験はI/II相段階で、注射するベクター量の安全性を確認した上で、効果を確かめることが目的になっている。

全部で１８人の患者さんに様々な量の遺伝子を注射して経過を見ている。網膜所見はかなり専門的なので全て割愛して結果をまとめると次のようになるだろう

• 水泡を作ってその場所からベクターを供給する方法を取っているので、高濃度のウイルスの場合局所の炎症がおこる。それ以外の大きな副作用は認められない。
• ６ヶ月後の網膜感度で見ると、６例の患者さんで回復が見られた。また、回復は１ヶ月目から見られる。
• 視力回復がない場合も、視力の精度上昇は見られる。
• 高濃度を注射した患者さんでは回復が見られず、中程度の遺伝子量が効果があった。
• 最も回復した患者さんでは、維持的に視力低下が見られたが、これは炎症をステロイドで抑えると軽減した。したがって、高濃度の場合も含めて炎症を起こさない治療法を工夫すれば、視力回復も可能？

最終的な印象は、結果から次の段階のプロトコルが構想できる模範的なI/II相研究だと思った。競争にさらされた中で、冷静な分析が行われており感心した。

高橋政代さんも含め、我が国でも今後多くの新しい方法を用いた網膜疾患の臨床試験研究が発表されると思うが、一時的な評価にこだわらず、長期的な構想に繋がるいい論文を発表していってほしいと期待している。

自閉症スペクトラムについての医学生物学的研究は急速に進んではいるものの、ようやく早期診断のための方策が見えてきた段階で、まだ治療の決め手はなく、一見思いつきとも言える手作りの治療法の効果を探っている段階と言えるだろう。大事なことは、これらの手探りの多くが論文として公開されている点で、論文を見ていると「こんなことまで調べているのか」と本当に感心する。これから３回に分けて、こんな気になる治験について紹介しようと思っている。

１回目の今日は、絵本の読み聞かせとASD児の言語反応との関係を調べたオーストラリアGriffith大学の研究で、Journal of Autism and Developmental Disorderに発表された（上図）。

両親との言葉を通したコミュニケーションが子供の言語能力に大きな影響がある事はよく知られている。その典型的な例が、絵本を前にして子供にその内容を読み聞かせる行動で、これが子供の言語能力を発展させることについてはすでに多くの報告がある。

しかし、社会性と言語能力の低下が見られるASDの子供たちに絵本を読み聞かせることで言語能力や社会性が改善するか調べた研究は不思議なことに殆どなかったらしい。

この研究では47人のASDと診断された４歳から６歳の子供とその家族に参加してもらい、この研究のために選んだ２種類（一冊ははっきりした物語、もう一冊は絵が飛び出すカラフルなビジュアル系）の絵本を、ASD児と一緒に見ながら親が説明する課題を行ってもらい、その一部始終をビデオに撮影してもらっている。

このビデオを解析して、親の行動と子供の反応や能力との相関を調べ、社会性や言語能力を改善させるヒントを得ようとしたのがこの研究だ。従って、この研究だけからは本を読み聞かせることがASDの社会性や言語能力に効果があるとかないとかは結論できない。

本を読み聞かせる時間の平均は高々一冊の本で6-7分で、短い場合は3分、長い場合は20分と大きくばらつく。この間のお母さんの行動を、

• 本に書かれている絵を指差したりして言葉を教える行動、
• 物語の構築についてもう一度わかりやすく説明する行動
• 子供への質問、
• テキストに書かれている文を読みながら、その中の単語を教える行動。

にわけている。

これに対する子供の行動としては、親とコミュニケーションを取ろうとする発語と、発した単語の数を記録し、親の行動との相関を調べている。

わかりやすく言うと、ASD児の言葉の反応が、親のどの行動に対して起こるかを調べている。詳細を省いて結果をまとめると次のようになる。

• 本を読み聞かせる時の親の行動は多様。
• しかし、個々の行動と子供の反応との相関を調べると、本の内容に基づいて、その意味を伝えようとするときに子供はより強く反応する。
• 本に書いてある単語について説明すると子供の文字の知識が増える。

かなり単純化したが、結果は以上で、本を読み聞かせることはASDの子供の言葉の使用を高め、文字を習得するのに役立つと結論している。しかし残念ながら、この読み聞かせがどの程度の症状改善をもたらせるかなどの臨床的検討は全く行われていない。

それでも、両親が絵本を読み聞かせるとき、子供のどんな行動に注意すればいいのか、参考になるのではないだろうか。

明日はASDの子供をサッカークラブに入れたらどうなるかを調べた論文を紹介する。

２０世紀までは、分裂していると幹細胞状態が維持でき、分裂が止まると分化すると極めて幼稚な考えで済ませていた気がする。しかし、クロマチン構造と転写の関係を知り、また分裂ごとにクロマチン構造が再構成されることを理解すると、分裂自体が未分化性の維持に対する最も強い不安定因子であることがわかる。これが理解されると、分裂速度が高いES細胞が未分化性を維持できているのが逆に不思議に見えてくる。

今日紹介するカリフォルニア大学バークレイ校からの論文はES細胞が分裂中も未分化因子の転写を続けるメカニズムに迫った論文で３月５日号のNatureに掲載された。タイトルは「Gene expression and cell identity controlled by anaphase-promoting complex （遺伝子発現と細胞の特異性は後期促進複合体により調節されている）」だ。

研究はオーソドックスな手法を用いたかなりの力仕事である印象を受けた。まず、ES細胞での多能性維持遺伝子Oct4の発現に必要な遺伝子をshRNAスクリーニングで探索、様々な遺伝子の中から細胞周期の中期から後期の移行に関わることが知られているユビキチンリガーゼ複合体（後期促進複合体：APC/C）の構成成分に焦点を当てて研究を続けている。

まず遺伝子ノックダウンを用いた機能的検索から、APC/CがES細胞の分裂期に転写を維持するのに必須であり、ノックアウトされるとOCTやNANOG の発現低下が見られることを確認する。すなわち、APC/Cユビキチンリガーゼ活性により、転写開始点の機能を維持している可能性が高い。

そこで転写複合体とAPC/Cを結びつける分子を探索し、活性化されたプロモータに存在するメチル化ヒストンH3K4に結合するWDR5を突き止める。この発見が研究のハイライトで、WDR5とAPC/Cが分裂中のクロマチンと相互作用して、転写を止めずに分裂を進めるという図式が想定される。

これを確かめるため、APC/C-WDR5が分裂期のプロモーター領域に結合しているのか、その場所のヒストンのユビキチン化に関わるかなど、主に生化学的手法を用いて検討し最終的に以下のシナリオを提案している。

まず細胞分裂が始まる前から、WDR5がプロモーターに結合するTATA結合複合体と結合している。分裂期に入るとWDR5はAPC/C複合体を転写開始点にリクルートし、ヒストンのK11/K48にユビキチン分枝を加えることで、プロテアソームを連れてきてヒストンを不安化させて、分裂後期のクロマチンの変化から転写スタート部位を守るというシナリオだ。

現役を離れてだいぶ経つので、その後の進展を全てフォローできてはいないと思うが、WDR5の登場によって、分裂期の転写パターンの維持のメカニズムについて頭の整理ができた。おそらく、このスキームは山中４因子によるリプログラムを理解するにも大事な気がする。今後他の幹細胞でも検討が進むと期待する。

新型コロナウイルスがこれほどの騒ぎになるのは、今のところ治療や予防の手段がないためだ。しかし、近代細菌学以降の感染症に対する戦いを見ると、やはり基本は相手を知った上での、疫学、公衆衛生学的手段による押さえ込みと、ワクチンしかなかった。もちろんコロナも様々な治療薬がすぐに開発されてくると思うが、多くの感染症との戦いの歴史を見ると、治療薬の有無に関わらず流行を抑え切ることは難しい。

例えば我が国で風土病と言われた日本住血吸虫は、原因寄生虫の発見、中間宿主の発見、そしてライフサイクルの特定と長い研究の歴史の末、１９８０年以降、患者さんの発生がなくなった。撲滅できた原因を探ると、治水の変化により、結局、宮入貝のような淡水の貝が私たちの周りから消えたことが一番大きいだろう。実際、昨年旅行したウガンダを始めアフリカ諸国では、薬剤も開発されているが、大自然が残るが故に、感染者の数は減らない。

今日紹介するオランダ ライデン大学からの論文は、この住血吸虫についての研究で、なんと人間に感染させ病気を発症させるモデルについての研究だ。タイトルは「A controlled human Schistosoma mansoni infection model to advance novel drugs, vaccines and diagnostics (新薬やワクチン開発のためのコントロールされた住血吸虫感染モデル)」で、２月１７日号のNature Medicineに掲載された。

この論文を理解するためには、住血吸虫のライフサイクルを知る必要があるが、人間に感染するのは淡水の貝の体内で卵から成熟したセルカリアで、これが皮膚から感染すると血中を通って肝臓に移行、そこでオス、メスが接合して卵を産み、これが便を通して宮入貝に感染する。

寄生虫の中には雌雄同体のものもあるが、住血吸虫はオス、メスが完全に分かれており、従ってオスのセルカリアを感染させても、卵を産むことはないので、次の感染を起こすことはない。ただ、感染すると当然病気が起こるはずだ。

この研究では、オスのセルカリアだけを皮膚から感染させて、病気が起こるかどうかを調べている。ある意味では極めて非人道的な実験で、病気が起こることは完全に予想される。ただ、２次感染がないこと、そしてPraziquantelで成虫を退治できるということを信じるボランティアを全体で３８人も募って、感染実験を行なっている。

これにより、皮膚に３０分セルカリアを晒した時の感染率、その後の皮膚炎症症状の発生、そして血中から肝臓へ移行し成熟した時の分子マーカーによる診断、それに合わせて起こる片山症候群と呼ばれる特徴的な症状の発生、そしてその原因がインターフェロンをはじめとする炎症性のサイトカインの分泌を反映していることなどを明らかにしている。じっさい、１０匹のセルカリアでしっかり病気が起こるのを見ると驚く。

そして、ほとんどのボランティアで、最初はIgMクラス,のちにIgG1クラスの抗体が産生され、これがTh2型のT細胞反応で、抑制性T細胞の誘導は少ないことなどを示している。

最後に、Praziquantelを投与し、全員めでたく治癒しているが、必要な量が普通推奨されるより少し多めであることも示している。

話はこれだけで、石井部隊やナチスのような実験が、オランダで、その意味をよく理解したボランティアによって支えられていることに最も関心した。

おそらく今でも、統合失調症は、妄想、幻覚など正常人には見られない陽性症状と、言葉数が減り、感情が現れず、引きこもるといった陰性症状、それに物忘れや注意力の低下など認知症状を組み合わせて診断するのだと思う。その結果、陽性症状の強い妄想型、陰性症状の強い破瓜型、そして興奮や混迷など特異的行動が目立つ緊張型に分けられる。とはいえ、ゲノムや脳画像による研究は、統合失調症として一括りにして調べることが多い。

統合失調症の脳画像解析研究は盛んに行われており、私もなんどもこのブログで紹介している。おそらく、ほとんどの研究で共通に示しているのが、脳全体にわたって灰白質の萎縮が見られるという結果で、患者間での多様性はこの共通性の中に押し込まれてしまっていた。

今日紹介する米国、英国、ドイツ、イタリアの４施設からの共同論文は３０７人もの統合失調症患者さんと３６４人の正常人の脳の解剖学的データを比べ、統合失調症に全く異なる２種類のタイプが存在することを示した面白い研究で２月２７日Brainにオンライン出版された。タイトルは「Two distinct neuroanatomical subtypes of schizophrenia revealed using machine learning （機械学習により明らかになった統合失調症のはっきりと区別できる二つの神経解剖学的タイプ）」だ。

同じような研究はこれまでも繰り返し行われ、灰白質の萎縮が突き止められてきた。この研究では最初から、統合失調症として一括りにするのではなく、一種の機械学習を加えたHYDRAと呼ぶアプリケーションを用いて、統合失調症の特徴として抽出された変化が、全てのサンプルに見られるのか、あるいは一部の人にだけ見られた結果なのか、もし一部の人だとすると幾つのサブタイプがあるか探索させるところから始めている。

この結果、統合失調症のMRI形態画像は、

• 皮質全体に灰白質の萎縮が目立つグループ（６７％）
• 皮質全体の萎縮はほとんど存在せず、逆に大脳基底核の増大がはっきりしているグループ

の２つに分けられることを明らかにする。

実際の画像を見ると一目瞭然で、２型では萎縮は全く見られないといっていい。

最後にそれぞれのタイプと症状を照らし合わせると、陽性症状、陰性症状にはっきりした差は認められないが、萎縮が見られるタイプでは最終学歴の達成度が低下している一方、２型では正常人と変わりがないことが明らかになった。

結果は以上で、ともかくMRIで分別できる病型が明らかになったことは大きい。おそらく、萎縮型は脳の発生障害を基盤としていると考えられる。重要なのは、萎縮型に基底核の増大が見られることは全くない点で、基底核増大型は最近注目されてきたドーパミン過剰型に対応すると考えられる（ドーパミン過剰型の動物モデルについては昨年秋紹介した：https://aasj.jp/news/watch/11332）。

今後伝統的な病型の見直しも含める大きな診断法の変化を予感させる論文だと思う。