ショウジョウバエを用いた研究から明らかに

東北大学大学院生命科学研究科は1月9日、同大学院の山元大輔教授らの研究グループが、卵のもとになる細胞の増殖が止まらなくなり、腫瘍を形成する突然変異体をショウジョウバエで発見、さらにその研究を通じて、幹細胞の増殖を終わらせる機構の一端を解明したと発表した。この研究は、今後のがん治療や再生医療に、重要な知見をもたらす発見といえる。この研究成果は、米科学誌「Science」1月17日号に掲載された。

同研究グループは、ショウジョウバエの卵巣を腫瘍化させる突然変異体で、異常の起きた遺伝子を探ったところ、その遺伝子は、ヒトの遺伝性免疫疾患である無ガンマグロブリン血症（XLA）患者で機能不全を起こしているものと同一の遺伝子である、Btk29A遺伝子であることが突き止められた。Btk29A遺伝子の機能が失われた突然変異体では、雌が不妊となることから、その卵巣を観察したところ、例外なく生殖細胞の腫瘍が生じていたという。

生殖細胞はすべて一次生殖幹細胞に由来し、分裂してできた2つの細胞のうち、一方が無限増殖を行い、もう一方が4回の分裂で増殖を終了して卵細胞を生み出す二次生殖幹細胞となる。しかし、Btk29A遺伝子が突然変異で働かなくなると、この二次生殖幹細胞が無限増殖するようになり、卵巣腫瘍が生じるとみられるという。

（画像はプレスリリースより）

卵巣小管の外枠を作る一部の非生殖細胞は、生殖幹細胞のコントロールを行っているが、Btk29A遺伝子はこの細胞の“ゆりかご”（ニッチ）にあたるエスコート役を果たす細胞であり、増殖を止める司令を出す役目を担っていることが明らかとなった。

ヒトの細胞でも同様の仕組み

この研究における鍵となっているBtk29A遺伝子は、同じ名前のタンパク質、Btk29Aを生み出すことで機能を果たすという。Btk29Aタンパク質は、標的のタンパク質に燐酸基を付加して活性化する酵素・チロシンキナーゼであるとされる。

卵巣ニッチでの標的を探索したところ、さまざまな組織の発生・再生、またがん化などにおいて増殖を制御することが知られているタンパク質のβカテニンが標的となっていることが判明したそうだ。実際に、ヒトの細胞でもBtkがβカテニンをコントロールしていることが明らかとなったという。

今回の研究を通じ、ニッチの細胞でBtkが直接βカテニンを活性化すると、これが増殖を止める司令のサインとなり、幹細胞の増殖が抑制されるということが分かった。この仕組みは無脊椎動物から哺乳類にいたるまで幅広い動物に共通したものであり、同研究グループでは、今回の研究成果について、組織の再生誘導やがん抑制などで新たな可能性をひらく発見といえるとしている。（紫音 裕）

▼外部リンク

東北大学　プレスリリース
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/

Science
Btk29A Promotes Wnt4 Signaling in the Niche to Terminate Germ Cell Proliferation in Drosophila
https://www.sciencemag.org/content/