慶応義塾大学医学部科学技術振興機構は２月26日、同学部先端医科学研究所（遺伝子制御研究部門）の研究チームが、細胞が分化して異なる形や働きをもつようになる現象の分子機構について、従来の細胞生物学の常識を覆す、新たなメカニズムを解明したと発表した。同研究成果は、同日の英国科学専門誌「Nature Communications」オンライン版に掲載された。

　同研究所の信末博行特任助教、佐谷秀行教授らの研究チームが、日本大学生物資源科学部応用生物科学科の加野浩一郎教授との共同研究により解明したもの。

　細胞が分化する際に、未分化な前駆細胞から成熟した脂肪細胞へ分化（終末分化）する過程で、細胞はアクチンと呼ばれる細胞の骨格（アクチン細胞骨格）が組み換えられ（再構成され）、それぞれの機能に特徴的な形態に変化するとされている。今回の研究成果は、アクチン細胞骨格の動態変化が引き金になって成熟脂肪細胞への分化を誘導するメカニズムを解明した。
　今後、幹細胞から特定の細胞への分化を容易に誘導できる手段の開発が見込まれる。がん細胞の基になるがん幹細胞の形態を変化させることによって、機能的な正常脂肪細胞へと導くという新たながん治療法に道を開く可能性を示すものとして期待される。

　従来の細胞生物学上の常識では、細胞が分化する際には、まずPPARγ（転写因子）が発生し、それによって、それぞれ細胞の形や働きが異なった細胞に分化すると考えられてきた。一方、アクチン細胞骨格の組み換えによる形態変化と、分化という現象とがどのようなメカニズムでつながっているかについては未解明だった。
　同研究チームは、従来の常識とは逆に、アクチン細胞骨格の動態変化が引き金になって脂肪分化が誘導されることを見出し、そのメカニズムの解明に向けて研究した。
　その結果、MKL1という、G‐アクチンとつながることではたらく転写活性化補助因子が、PPARγのはたらきを抑えることがわかった。
　さらに研究を重ねた結果、線維状のアクチンがばらばらになることにより増加したG‐アクチンがMKL1と結合して核への移行を阻害しPPARγが発生。増加したPPARγによってMKL1の発現が抑えられ、脂肪細胞へと終末変化するというメカニズムが存在することがわかった。

　研究の詳細についてはコチラ。

　同メカニズムは、他の細胞種の分化においても同様にはたらいている可能性がある。
　佐谷教授は「私たちは癌研究を専門に行なっている。今回の件で、将来的には、未分化な性質を持つ腫瘍細胞、つまり癌幹細胞を、アクチン動態の制御によって終末分化に導き、治療を行なうこともできるだろうと考えている」と語っている。

（※）アクチン細胞骨格とは、細胞形態をおもに決定するもので、アクチンは1個のG‐アクチンとそれが重合した線維状構造を持つF‐アクチンの２つの形状をとり、アクチン動態は、G‐アクチンとF‐アクチンの間での状態転移によって調節される。

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