細胞接着に関心をもったのは？

岡田 日本国際賞の受賞、おめでとうございます。竹市さんとは親しくさせてもらっているので、ちょっと話しにくいぞと思っていたんですが、えらい賞ももらわれるし、このあたりで一回ちゃんとお話を聞かせてもらわないかんということで、今回対談をお願いしました。それで竹市さんのお仕事のこと、具体的にはよく知らなかったので少し調べてみますと、細胞培養が始まった頃のことがいろいろ思い出されましてね。僕はウイルス屋だったから、培養した細胞をウイルスの宿主として使えるようになって万々歳でした。けれど、一方で多細胞生物の細胞というのは、培養してもその性格をちゃんと発揮しているという現象がいくつかあって、僕も非常に興味があった。竹市さんも細胞が接着・集合するという多細胞生物においてもっともシンプルな現象を研究されはじめたわけでしょ。これ最初ね、今みたいに展開すると思っていた？

竹市 思っていませんでしたね。要するに目の前で起こっていることを解くというだけの話で…。

岡田 それが結局、胚の組織化というか、発生における一番基本的なところにも大きく関与しているという話になったから、最初のきっかけはどうだったのかなと思いましてね。

竹市 それは偶然というか…。最初、僕が京大の岡田節人先生の研究室に入ったときは眼の水晶体の分化をやろうと思っていました。でも、その頃、岡田さんはすでに細胞接着のことをやっていたんです。腎臓の組織をバラバラにしても再構築しますが、それはもともとの細胞によるものなのか、新しい細胞によるものなのかわからないですよね。それを特定の細胞を抗体で染めて、もともとの細胞が再構築したことを初めて証明していた。細胞接着研究のカルチャーがすでに岡田研究室にあったんです。

岡田 竹市さんが接着のことをやろうと思ったのはどうして？

竹市 きっかけは単純で…。水晶体は前と後ろで細胞が違うんですね。前が水晶体上皮で、後ろが水晶体線維。ところが、手術的にひっくり返すと前の細胞だったものが後ろの細胞になる。網膜の側を向くと変わるので、これは網膜から何か因子が出ているに違いない。その因子を探そうと思ったんです。それで、網膜を培養してその培養液に水晶体の細胞を入れた。何か起こるはずでしょ。

岡田 そういうことをやっていたわけ？

竹市 でも、何も起こらない。結局、その研究はうまく実らなかったけれど、網膜の培養液を入れるのと入れないのとで、細胞の培養皿に対するくっつき方が違うことに気づいた。それがきっかけです。培養液を入れると接着が遅く、何もないと一瞬でくっつく。昔から細胞の接着にはカルシウムイオンやマグネシウムイオンがいるとされていたけれど、そんなものなしでも一瞬でくっつく。培養液を入れると、初めてカルシウムとかマグネシウムがいると。何やらおかしな話ですよね。でも、答えは簡単でした。培養液には細胞がいろんなタンパク質を分泌しているでしょ。そのタンパク質がまず培養皿に吸着する。その上に細胞がくっつくんです。結局、タンパク質が吸着した培養皿に細胞がくっつくにはマグネシウムイオンがいるとわかった。タンパク質がなかったら何もいらない。非生理的な現象ですね。それが僕の最初の論文で、さらにカルシウムイオンは細胞がお互いにくっつくのに必要らしいとおぼろげにわかってきたんです。

岡田 そのときは、まだ助手のとき？

竹市 助手のときです。細胞が培養皿にくっつくのとお互いにくっつくのでは違うシステムが働いていると。

岡田 １つの結論はついたわけですね。

竹市 自分でも新しいことを見つけたと思ったけれど、それ以上なかなか研究は進まない。接着にはどういうタンパク質の分子が必要かとか。要するに、もう壁です。そんなとき、岡田節人さんからそろそろ留学だなという話があって、1974年に米国のカーネギー研究所に行く。そこから、今の研究が始まります。結局、細胞接着に関心をもったのは、まず目で見ていて顕微鏡の下で何かおかしなことが起きていることに気づいたのと、研究室のカルチャーにそういう問題に関心を引き起こさせる何かがあったという２つのファクターによると思いますね。

細胞接着分子カドヘリンを発見

岡田 カーネギー研究所では、どんな研究をしていたの？

竹市 当時、流行っていたリポソーム（球状の脂質二重層）。細胞と細胞の接着をやっていてもなかなからちがあかない。リポソームは細胞膜にくっつくから、それを調べたら何かわかるかもしれないと。そういう研究をしているうちに、ちょっとおかしなことに気がついたんですね。細胞をトリプシン（タンパク質分解酵素）処理していったんバラバラにしても、ふつうならまたくっつきます。それがカーネギー研究所ではくっつかない。おかしいと。京大では自分でトリプシン液を作っていたけれど、カーネギー研究所ではテクニシャンが作っていました。そのレシピを見せてもらったら、僕のやらないことが１つだけあってＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）が入っていた。これはくさいと（笑）。それでＥＤＴＡを入れたり、外したり、カルシウムやマグネシウムを入れたりと、いろいろ試してみたんです。そのこと自体はリポソームの研究とは関係ない。目の前で起こっていることが不思議だから調べていると、カルシウム入りのトリプシン液では細胞をバラバラにできないんですよ。コロッと塊になるような感じで。その代わり、ＥＤＴＡ入りのトリプシン液だと不可逆的にバラバラになる。

岡田 それ、うれしかったでしょ。

竹市 これはいけると思った。ＥＤＴＡはカルシウムを取り除く働きがある。つまり、トリプシン液にカルシウムイオンがあるかないかだけで、くっつくかくっつかないかという根本的な違いが見えた。この現象を突きつめれば絶対に重要な接着分子が見つかると確信できました。あとは本来の留学のテーマはそっちのけで（笑）。それが今の研究の始まりです。

岡田 接着分子のカドヘリンですね。それはどうやってとってきたの？

竹市 まずは細胞表面のタンパク質だけをヨード化反応で標識して電気泳動にかけました。くっつくかくっつかないかは、細胞表面に違いがあることによるはずですよね。細胞全体をつぶして電気泳動してもそんなに解像力がないから、表面タンパク質だけを比較しようと。半年くらいかかりましたが、１つだけ違いが見つかって論文も書きました。でも、それが接着分子だという証拠はなかったから、それの抗体を作って、その抗体が細胞の接着を阻害するかを見なければいけない。

岡田 そのときは何の細胞を使っていたの？

竹市 Ｖ79というチャイニーズハムスターの細胞です。それでどうするかというと、ゲーリッシュという人が細胞性粘菌の接着分子を見つけたやり方ですが、あまり難しいことを考えずに、細胞全体をウサギに注射するんです。ウサギはめったやたら抗体を作る。その中に接着分子の抗体があれば、接着を阻害するはずですよね。接着を阻害したら、その抗体を吸収するタンパク質を分画する。そうすると、それは接着分子だといえます。

岡田 そういうふうにやったのか。

竹市 でも、全然抗体を作らない（笑）。

岡田 そうなの。

竹市 カーネギー研究所のときも、それから京大に帰ってきてからも作らない。抗体を作らないと、どうしようもないです。一方で、カルシウムに依存しない接着分子があることにも気がついていて、これは学生にやらせたらうまくいって論文も出した。でも、カルシウムに依存するほうは全然うまくいかない。そんなとき、パスツール研究所でマウス由来のテラトカルシノーマ（奇形癌腫）の抗体でマウスの受精卵がおかしくなるという現象が観察されていたんです。受精卵って２、４、８と割れて、８までは１個１個の割球が丸いままで見えます。それが８の後期になると割球がぴたっとくっついて境界が見えにくくなる。これはカルシウム依存の現象です。この現象をテラトカルシノーマの抗血清が阻害すると論文に書かれていて、これはカルシウムに関係するから、僕が見ているものときっと一緒に違いないと思った。

岡田 そんな話も出てきたわけや。

竹市 だから、細胞をV79からテラトカルシノーマに変えようと。まずその細胞の接着がトリプシン液にカルシウムを入れるか、ＥＤＴＡを入れるかで違うかを見たら、ちゃんと違うんですね。こりゃ、どの細胞も同じだと。それで、テラトカルシノーマの細胞をウサギに注射して抗血清をとったら、期待通りに接着を阻害する。もうその抗血清の中に接着分子の抗体があるのは明らかだから、その当時、ウエスタンブロッティングの方法が始まっていたので、手製の装置を作ってやったら、その抗血清が認識しているものがわかった。それはヨード化反応で見ていたものとだいたい分子量が同じでした。もうこれだなと思って、それが抗血清の接着阻害を吸収するかを調べたんです。でも、すんなりとはいかないですよ。なんだかんだやって間接的には一応いえたので、1982年に論文を書きました。

岡田 そのときにカドヘリンという名前はつけたの？

竹市 岡田節人さんからは早く名前をつけろといわれるけど、ちょっとまだ…。要するに、その接着分子の特異抗体で見ているわけじゃないから自信がもてなかった。幸いなことに、ちょうどその頃、モノクローナル抗体技術が開発されたので、接着を阻害する特異抗体を探しました。これ、学生の卒研でやってもらったんですが、ちゃんととれた。それで、名前もいけるなと。1984年です。

 

EYES

同じタイプの細胞を結びつけ、体づくりに働くカドヘリン