日本人の３人に１人の命を奪うがんという病

　がん、それは日本人の死因の実に１／３を占める病である。だからこそ、その病名を冠した研究所を作ってまで根本的な治療法が希求されている病でもある。わたしは物理学科の、それも計算物理学を専門とする教授であり、本来ならがんの研究などというところからはかなり縁遠いところにいるはずの人間だった。そんなわたしがひょんなことからがんの研究者とがんの研究をすることになったいきさつを今回は紹介してみたい。

　ことのきっかけはサバティカル（研究休暇）で英国ケンブリッジ近郊の研究所に１年間滞在したことだった。わたしは１０年ほど前から、近年進境著しいゲノム科学を情報科学の力で研究するバイオインフォマティクスという分野に興味を抱いていた。だが、滞在先で出会った、最先端の研究をリードしている研究者達は皆、自らラボを運営し、そこで得た実験データを解析することで研究成果をあげている人ばかりだった。一介の理論物理学者にすぎないわたしに、日本に帰国してからそんな研究体制が構築できるわけもないのはあまりにも明らかだった。

　彼らとは異なったやり方で、かつ、実験家と緊密に連携して研究できる環境を手にすること、それがわたしにとっての至上命題になった。

ツィ婚ならぬツィ研で研究費をゲット

　そこでわたしが考えたのは当時流行り始めたツィッターを利用することだった。ツィッターはミニブログとも呼ばれるインターネットの新しい情報交換手段で、１４０字という限られた字数でいろいろ意見をつぶやくツールである。わたしがイギリスから帰国した２０１０年３月は、それがようやく日本人研究者の間にも普及し始めてた頃合いだった。

　わたしはこのツィッターの検索機能を使い「ＥＳ細胞」という一般人はあまり口にしそうもない専門用語についてつぶやいている人物を探すことにした。そんな言葉をわざわざツィッターつぶやく様な酔狂な人間はおそらく研究者に違いないと当たりをつけたのだ。ツィッターにはあるキーワードを含むつぶやきを集めてリアルタイムで表示する機能があったのでそれは実に簡単なことだった。ほどなく、わたしはｊｙａｓｕｄａ１というユーザ名をもつ人物がどうやら実験家で、日々、それらしい研究に関係した内容をつぶやいていることに気づいた。更に好都合なことに、当時僕が興味を持っていたｍｉＲＮＡによる遺伝子の発現制御にｊｙａｓｕｄａ１もまた興味を持っているらしいことも解った。わたしはさっそく、ツィッターのダイレクトメッセージという機能を使って、ｊｙａｓｕｄａ１に共同研究の可能性について打診したのだった。

　紙面の都合上、それ以降の詳しいいきさつは省くが、こうしてわたしは、がん研究所に勤務する、東北大学ＣＯＥフェローの安田純博士と知り合ったのだった。ツィッターでつぶやく内容を何ヶ月も読んでいれば、会ったことがなくても、いや、むしろリアルの知り合い以上に、ある意味人となりが理解できる部分もある。そんなツィッターの特質がわたしと安田博士の間をとりもってくれたのだろう。安田博士とわたしの研究は現在、「網羅的解析手法を用いた腫瘍及び細胞分化関連ｍｉＲＮＡの生命情報学的同定技術の開発」という題名で、文部科学省科学研究費補助金基盤研究（Ｂ）に採用され、（理論物理学者の僕から見ると驚くほど高額な）１７００万円もの予算を獲得する研究プロジェクトにまで成長した（３年間、直接経費のみ）。日本広しと言えども、お互いに本名も知らない、一面識もない研究者どうしが、ツィッターを通じて知り合い、これだけの額の研究費を獲得できたのは初めてのことではないかと思う。ツィッターで知り合って結婚するのをツイ婚というらしいが、わたしと安田博士の共同研究はさしづめツイ婚ならぬツイ研と言ったところだろうか？

ｍｉＲＮＡががん発生を制御する仕組み

　ｍｉＲＮＡはマイクロＲＮＡとも呼ばれ、その名の通り、ごく短いＲＮＡである。ではＲＮＡとはなんだろうか？遺伝情報を記録しているゲノムであるＤＮＡと、実際に機能する遺伝子の実体であるタンパク質をつなぐ、単なる中間媒体だとＲＮＡは長い間、思われていた。だが、つい最近、ＲＮＡ自身も様々な化学反応を通じて遺伝子の発現を制御する能力をもつ場合があることが判明したのだ。ｍｉＲＮＡはその中でも更にごく最近見つかったＲＮＡの一種で、動物の発生や、腫瘍形成の様に、細胞の分化に関わるケースを中心に非常に多くの生物学的な現象に関わることで大いに注目を浴びている存在である。

　だが、ｍｉＲＮＡは全部で１０００種類以上もある上に、それぞれが数百個の遺伝子の発現に影響を与えているために、どのｍｉＲＮＡがどの遺伝子の発現をどんな場合に制御しているのかがなかなか判らなかった。ｍｉＲＮＡが遺伝子の発現を制御する仕組みについての今現在の理解は以下のようなものだ。上述の様に、ＲＮＡはゲノムとタンパク質をつなぐ中間媒体である。ｍｉＲＮＡは同じＲＮＡでありながら、仲間であるＲＮＡを食べてしまういわば「共食い遺伝子」とでもいうべき存在である。タンパク質になるためにせっかくゲノムから読み出されたＲＮＡが、他のタンパク質の助けを得たｍｉＲＮＡに食べられて、タンパク質になることなく消えていってしまう。

　このｍｉＲＮＡは実に好き嫌いがはっきりしている分子で、自分の体の一部分である７つの分子と同じ並びを持っているＲＮＡしか食べない。たった７つと思うかもしれないが、俗に塩基と呼ばれるこの分子は４種類あり、全部で４の７乗＝１６３８４種類ものＲＮＡを区別する能力を持つ。もっとも、ＲＮＡは長い分子なので、たまたまこの７つの並びを一部にもっている可能性は決して少なくなく、そのため、個々のＲＮＡが一個一個のｍｉＲＮＡのターゲットになる可能性は案外高く、その結果、前述のように個々のｍｉＲＮＡが数百種類ものＲＮＡを餌食とすることになるのである。

　ゲノムからのＲＮＡがコピーされるプロセスそのものを阻害するのではなく、ゲノムからコピーされたＲＮＡが更にタンパク質にコピーされる前に破壊するにすぎないｍｉＲＮＡの遺伝子発現制御能力は相対的には決して大きくはない。だが、一方で、数百という対象遺伝子の数の多さも相まって、１０００種類以上もあるｍｉＲＮＡは実に多種多様な細胞の作用機構に影響を与えることができる能力を獲得している。

　がんとは、つまるところ、遺伝子に異常が起きてしまった遺伝病であり、その遺伝子になるべきＲＮＡを捕食するｍｉＲＮＡは当然のごとく、細胞ががん化するかしないかにも大きく関わっていると信じられている。もし、ある特定のｍｉＲＮＡがある特定の種類のがん化のプロセスに深く関わっていることが解れば、このｍｉＲＮＡをターゲットする薬をつくることでがん化を抑えることができるかもしれない。そして、少数の分子を介してＲＮＡに干渉するというｍｉＲＮＡ特有の機能を逆手にとれば、実はｍｉＲＮＡ自身の作用を抑えることはそんなに難しくはなく、実際、今現在でもｍｉＲＮＡの機能を停止させる生化学的な手段は存在するのである。あとはどのｍｉＲＮＡがどのがんの発生に決定的に重要か、それさえ解ればいいのだ。もっともこれは簡単なことではないのだが。

がんの治療法を目指して

　わたしと安田博士は独自にＭｉＲａＧＥ法と名づけた遺伝子の発現パターンからｍｉＲＮＡの機能を逆推定する手法と、Ａｇｉｌｅｎｔ社のマイクロアレイという最新の非常に高精度な計測手段を組み合わせることでその作用機序に迫りつつある。

　いつの日か、ｍｉＲＮＡを用いた決定的ながんの治療法が我々の手にならずとも、世界のどこかで開発される日が来ないとも限らない。もし、いつか、そんな日が来たら、そういえば遠い昔にそんな記事をどこかで読んだな、と思い出してもらうことが出来れば、それはわたしと安田博士にとって望外の喜びである。

• 執筆者監修の教養番組「知の回廊」（「バイオインフォマティクスによる新薬の発見」（第９３回））