斎藤通紀教授が「ナイスステップな研究者」に選ばれました。

斎藤通紀教授は、平成7年京都大学医学部を卒業、平成11年同大学大学院医学研究科博士課程を修了し、同年医学博士の学位を授与された。英ケンブリッジ大学博士後研究員、理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター チームリーダーを経て、平成21年に京都大学大学院医学研究科教授に就任し、機能微細形態学講座を担当されている。

「ナイスステップな研究者」には、科学技術・学術政策研究所の調査研究活動や専門家ネットワークへの調査を通して明らかとなった研究者の業績について、特にその成果が顕著であり、科学技術の振興・普及に貢献している者が選ばれる。

同教授は「哺乳類における生殖細胞形成機構の解明とその試験管内再構成」によって上記に選ばれた。

 生殖細胞(精子及び卵子)は、多細胞生物を構成する細胞群の中で、その遺伝情報(ゲノム情報)及び後成遺伝学的情報(エピゲノム情報)を次世代に伝え、新しい個体を形成しうる唯一の細胞である。生命の根幹を支える生殖細胞の特性とそれを規定するメカニズムの解明・再構成は、生命科学研究における最も根源的かつ重要な課題の一つである。

 同教授は、マウスを用いて、精子や卵子の起源となる始原生殖細胞(Primordial Germ Cells: PGCs)の発生機構を研究し、PGC の形成に必須な転写因子としてBLIMP1 とPRDM14を同定し、その作用機構を解明した(図1 左)。また、PGC の発生過程に伴うエピゲノムリプログラミングの分子機構を提唱し、さらにPGC を誘導するサイトカインの作用機構を提唱した(図1 右)。図1

図1 左:BLIMP1 とPRDM14 による始原生殖細胞の形成機構。 図1 右:サイトカイン(BMP4 やWNT3 など)による胚体外胚 葉(黄緑)への始原生殖細胞(赤)誘導機構。

図2

 

 

これら知見に基づき、同教授は、ES 細胞やiPS 細胞などの多能性幹細胞から、培養ディッシュ上でサイトカインを用いて、胚体外胚葉(エピブラスト)様細胞、さらにはPGC 様細胞を誘導することに成功した。PGC 様細胞は精子や卵子さらには健常な産仔に貢献した(図2)。

 同教授は、エピブラスト様細胞に、3 種類の転写因子を発現させることにより、PGC 様細胞を誘導することに成功した。転写因子によって誘導されたPGC 様細胞も精子さらには健常な産仔に貢献した。

生殖細胞の発生機構を解明し、その知見に基づき生殖細胞の発生過程を培養ディッシュ上で再現した同教授の研究成果は、生殖細胞研究を特段に進展させた成果として高く評価されている。

今後は、マウスのみならず、ヒトを始めとした他の動物種でも同様のアプローチがなされ、不妊、遺伝病、生殖細胞の老化、生殖細胞癌などに対して、予防医療や治療法を開発するための知見をもたらすものと期待されている。

図2:サイトカインによるES 細胞/iPS 細胞からの
エピブラスト様細胞及びPGC 様細胞の誘導と精子、卵子、産仔の産生。