抗体だけで細胞が死んでしまった

岡田 長田先生は現在、世界でもたいへん有名な研究者の一人でいらっしゃる。引用文献として取り上げられた回数が98年の世界一というのはすごいですね。

長田 今、アポトーシスの分野は研究者がすごい勢いで増えています。10年前は論文の数が100に満たなかったのが、去年は8000にも増えていて、そのせいでもあるんです。

岡田 だけど、それよくわかるような気がします。僕が現役の頃は、細胞死とか死ぬほうのことはエントロピーが増大して、まあいろんな死に方があるだろうと、どうも自然科学的なテーマとしては成立しないのと違うかと思っていたようなところがありました。

長田 培養していた細胞を死なせてしまったら「おまえ下手くそ」（笑）だったのが、今は死んだら「やった、やった」となる。不思議な時代になりました。

岡田 我々の身体の恒常性を保つ仕組みの一方側しかこれまでは知らなかった。アポトーシスという新しい生き物の見方が先生のお仕事ではっきり出てきたなあと。それで今、研究者の意欲をどんどんかきたてているアポトーシスについて、先生の研究のきっかけのあたりからお話をお願いできませんか。

長田 現在京大ウイルス研の米原さんがインターフェロン（ウイルス抑制因子）の受容体の研究をしていたとき、ヒトの細胞表面抗原に対するモノクローナル抗体をマウスに作らせたんです。インターフェロンの受容体の抗体であれば、インターフェロンはつかなくなってウイルスはヒトの細胞を殺すだろう。本来ならインターフェロンがあれば細胞は死なないはずだけれど。

岡田 そういう狙いですか。

長田 ところがインターフェロンやウイルスがなくても細胞を殺すものが出てきた。インターフェロンもなし。ウイルスもなし。抗体だけで死んでしまった。

岡田 びっくりしたでしょう。

長田 抗体が細胞を殺していることになる。TNF（腫瘍壊死因子）に似たものかもしれないけど、よくわからない。それで、その抗体が認識しているタンパク質（Fas）が何かを調べようということになって、伊藤直人君がFasの遺伝子をとりあげるまでに結局、3年かかりました。

岡田 ヒトの細胞でですか。

長田 そうです。最初の細胞ではなかなかとれなくて、もっとたくさん発現している細胞がないかと変えてみたり。

岡田 いろんな細胞にあるぞというのが、そのときわかったわけですね。

長田 そうです。発現レベルは違うけれども、どの細胞も持っている。

岡田 無駄じゃなかったわけだ。

長田 それでも、遺伝子がとれてもまだ何かわからない。ただ、その構造から何かの受容体であることは間違いない。その遺伝子をマウスの細胞に入れてヒトのタンパク質を作らせ、ヒトのFas抗体で刺激すると細胞は死んでしまう。それも死んだ細胞の形態を見るとアポトーシス。結局、これはアポトーシスを媒介するような受容体で、細胞内にシグナルを伝えているのではないかと結論し、その論文を『Cell』に送ったんです。

岡田 それはいつのことですか。

長田 91年の春です。

岡田 僕が長田さんのお仕事で最初に注目したのは劇症肝炎のことでした。それはいつ頃ですか。

長田 92年の春です。マウスの系を使って、実際にFasが何をやっているのか調べようとしました。そのために小笠原準君がマウスのFasに対するモノクローナル抗体を作って、それを産生するハイブリドーマ（雑種細胞）をマウスの腹腔の中に入れて増やそうとしました。すると、「マウスが全部死んでしまいました。もう一回やりなおします」と言ってきた。さらに一週間後に「先生、また殺しました」。「ちょっと待てよ。それは抗体が何かやっているかもしれない」となって、ハイブリドーマを培養し、その培養液から精製した抗体をマウスに注射すると4時間も経たないうちにバタバタと死んでしまう。

岡田 それはびっくりしましたなあ。

長田 それで解剖してみたら、東大・医科研から派遣されて研究室にいた白藤君が「先生、肝臓が真っ赤です。調べたほうがいいですよ」と言ってくれて、調べてみたら肝炎でした。

岡田 お話を聞いたときは驚きました。

長田 ほとんどの人は信じてくれませんでした（笑）。だけど、Fasの変異マウスが見つかったんです。Tリンパ球の遺伝病を持つlprと呼ばれるマウスで、それはリンパ節や脾臓が腫れあがる病気でした。その頃までにFasはTリンパ球でたくさん発現しているのがわかっていたので、Fasは細胞を殺すのだから、それがダメになったらTリンパ球が増えてもいいだろうと単純に考えたんです。

岡田 よくそこに気づかれましたね。Tリンパ球が増えすぎて死ななかったらえらいことになる。確かにある時期には壊れないといけないんですね。

自己免疫疾患の病気解明につながる

長田 一方、Fasが受容体ならば、それにシグナルを送るリガンドがなければならないということで、ずいぶん調べてみたけれどなかなか見つからない。ウーンとうなっているときに、ある日、突然フランスのGoIsteinからFAXが届きました。「Fasを発現している細胞は殺すけれども、発現していない細胞は殺さないTリンパ球株を見つけた。もしかしたらFasに対するリガンドが発現しているかもしれない。興味があるなら送るよ」ということでした。92年の12月10日です。はっきり覚えてますよ。それで、送ってもらって約8カ月かかって須田貴司君がリガンドをとった。『Cell』に論文を送ると、すごい仕事だという返事でした。lprマウスの存在によって、Fasリガンドの同定は世界的にたいへんな競争になっていたんです。だけど、ほんとにフランスからの申し出がありがたかったですね。会ったこともない人なんですよ。

岡田 素晴らしい話ですね。

長田 結局、Tリンパ球がリガンドを発現しすぎるから劇症肝炎が起こるのではないか。そう考えると、抗体で劇症肝炎が起こるのを見ていたのとまさにつながりました。一方、Fasの変異に関してもその後、フランスやアメリカのグループが同じような病気を人の遺伝病で見つけました。感動しましたね。マウスでやっていたことは無駄じゃなかったんだと。

岡田 ほんとに幅が広がってきたわけですね。アポトーシスはありとあらゆるところに引っかかってくる。

長田 少なくともTリンパ球を介した病気というのは、劇症肝炎だけじゃなく糖尿病もそうでしょうし、甲状腺炎やリウマチなど自己免疫疾患の病気は、かなりFasのリガンドで説明できる。ただ、アポトーシスというのは本来、手足の指ができるときに指と指の間の細胞が死ぬとか、オタマジャクシがカエルになるとき尻尾がなくなるとかで働いていて、そこで何が起こっているか、まだまったくわかっていない。それは完全な謎です。いくつかわかってきたのが、Tリンパ球がターゲットの細胞を殺す役割をどう担っているか。それからウイルスや細菌に感染すると白血球が増えますが、それがおさまるとすみやかに元のレベルに戻る。そこにFasとFasのリガンドがからんでいる。そのあたりはかなりすっきりしてきているけれども、本来の身体が発生する際にどのように細胞が死んでいくのかはまだ説明されていない。

岡田 そうですか。均整をどこでとっているかというのがなかなか難しいですね。

長田 何が刺激になって尻尾だけ切れてなくなるのか。指の間にしても、どうしてそこまでいって先にいかないのか。ただアポトーシスの根本的な分子機構そのものは、発生のときとFasによるものとは同じです。たとえば、線虫は1000個の細胞の成体になるまで、必ず131個の細胞が決まった場所で決まった時間に死んでしまう。それがどのようにコントロールされているか、MITのグループがいろんなミュータントを作って調べると、ced3と名づけた遺伝子の変異が起こると細胞は死なない。それが発現するものは何かと調べてみるとプロテアーゼ（タンパク質分解酵素）。哺乳類もやはり同じで、江成政人君がFasの系にプロテアーゼのインヒビター（阻害分子）を入れるとアポトーシスがパタッと止まる。

岡田 いろんなところから情報が入ってきて、いろんなことをしないといけませんね。

長田 そうなんです。しかも、もっと複雑です。線虫ではced3という一つの遺伝子しかないけれど、哺乳類ではそれに似たものが今までで14個見つかっています。そして、どうやら一つのプロテアーゼが活性化すると、次から次へとプロテアーゼが活性化するらしい。それが言い出されたのが95年です。では、どうしてプロテアーゼが活性化されるか。探し出されたのが、細胞の内側でFasに結合するアダプターで、その次にいきなりプロテアーゼ。するともう簡単。おそらく一番最初のプロテアーゼが受容体のところで活性化されると、次から次へとアクティブになる。

 

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細胞はどのように死んでいくか？