＜ワシントン　Children's National Medical Center留学報告　～菅井 啓自　先生～＞

詳しくはトピックスに連載しております。下記リンクより～海外留学体験記第一弾、渡米してみて～ ～海外留学体験記第二弾～をご参照ください。

https://team.tokyo-med.ac.jp/tounyo/topics/2019/06/post-9.html

https://team.tokyo-med.ac.jp/tounyo/topics/2019/12/post-10.html

＜ニューヨーク　コロンビア大学留学報告　～伊藤　禄郎　先生～＞

平成15年10月27日から平成17年10月15日まで、小田原雅人教授、林徹前教授、第３内科医局員の諸先生方の御厚意で、米国ニューヨークのコロンビア大学に留学する機会を得ました。コロンビア大学では小児科学分子遺伝学部門に所属し、RL Leibel教授の下、２型糖尿病に関する疾患感受性遺伝子の研究に従事いたしました。

皆様の御存知の通り、ニューヨークはアメリカのみならず世界の経済、文化の中心であり、様々な人種を抱える人種のルツボの街です。クリスマスのリンカーンセンターのクリスマスツリー、大晦日のタイムズスクウェアーでのカウントダウンなどは世界的に有名であり、松井秀喜の所属しているＮＹヤンキースと松井稼頭雄の所属していたＮＹメッツのＭＬＢのゲーム、ブロードウェーでのミュージカル、メトロポリタンでのオペラやバレー、ＭｏＭＡやメトロポリタンなどの美術館など観光には事欠かない所です。食事は超のつく高級料理店から屋台のホットドックまで各国料理が揃っており、どこも週末は賑わいをみせています。日本人観光客も数多く訪れ、街中でばったり知り合いに会うことも何回かありました。

コロンビア大学は1780年に創立されたKings Collegeを前身に、世界的な著名人を数多く輩出した総合大学です。文科系の学部はマンハッタンのセントラルパークの北西に位置するモーニングサイドと呼ばれる閑静なエリア（110～115st）にあります。私の留学した医学部はそこからさらに北方のワシントンハイツ（168st）にあります。その中心となるPresbyterian病院と呼ばれる巨大な総合病院は、東京医科大学病院をいくつも足し合わせたもので、現在も建築中・建築予定のビルが控え膨張傾向にあります。古いところではマルコムエックスが救急搬送された病院、最近ではクリントン前大統領が手術を受けた病院と言えば分かりやすいかもしれません。

私の所属した研究室は5年前に新たに竣工されたRuss Berrie Pavilion内にありました。このビルディングは糖尿病専門であり、1階はカンファレンスルーム（毎週木曜日の午前中にこの分野で活躍する研究者を招いてのレクチャーがある）、２階は外来、３～６階は研究室、7階は動物センターとなっています。ボスのLeibel教授はこのビル全体の責任者でもあり、いつも分刻みで、土日関係なく夜遅くまで働いていました。因みにこのビルは個人の寄付で建てられており、このビル同様にスポンサーの名前を冠したビルがいくつも病院内にあります。

Leibel教授は非常に御高名な先生であり、御存知の方も多いかと思います。数多くの業績の中で最大の業績は、ポジショナルクローニングにて肥満に関連するレプチンの発見に寄与されたことです。彼の他の追随を許さない知識、先見性に加え、高潔でかつ家族的な人柄に魅かれて共同研究を希望する研究者が世界中にいます。ミーティングでは他の人の討論を、たとえ的外れであったとしても嫌な顔をせず最後まで聞き、最後に丁寧に論理的に１つずつ的確なアドバイスを各人に与えます。このように書くと非常に堅苦しい方のように思えますが、実際はいつも冗談を言って笑いの中心にいます。私がこのようなボスの研究室に留学できたのは、日本で研究していた膵臓の再生現象、特に膵β細胞の再生で共同研究をしていた井上修二博士の紹介によるものでした。

２型糖尿病は周知の通り、多因子遺伝の関与が想定されています。遺伝的要因、環境的要因は多くの疫学的研究により明らかにされてきましたが、時間がかかり、多大な手間がかかります。マウスをはじめとした動物モデルはゲノム解析の結果からシンテニーが人間との間で成立しているため、動物モデルにおける責任遺伝子を明らかにすることは、人間における疾患感受性遺伝子の解明に役立ちます。Leibel教授は２型糖尿病の疾患感受性遺伝子を同定するため、肥満のモデルマウスであるob/ob（B6 strain）マウスに、耐糖能障害をきたしやすいDBA/2Jを掛け合わせることでコンジェニックマウスを作製していました。私の研究は、これらのマウスの遺伝子型および表現型を検討することから始まりました。ob/ob（B6）マウス単独では一時的に高血糖になることはあっても慢性的な高血糖はきたさないのですが、ＤＢＡの形質が導入されることで、膵島の増殖の障害、インスリン分泌不全より糖尿病状態を呈します。つまりB6のホモ接合体（ＢＢ）に比し、ＤＢＡのホモ接合体（ＤＤ）では耐糖能の悪化を認める結果になります。染色体上のどの部位に２型糖尿病との関連が見られるのかをLinkage analysisにて検討を行ったところ、複数の部位にて強いピークが観察されました。特にマウスの第1染色体のセントロメアから86ｃＭの部位は、人間では第1染色体の23cM付近に相当し、人間を対象としたLinkage analysisにて２型糖尿病との関連が指摘されていました。我々はバイオインフォマティクスの手法を用いてマウスの第1染色体の86ｃＭ付近に存在する複数の候補遺伝子の検討を行いました。また実際に組織での発現をＲＴ－ＰＣＲにて確認し、特異的抗体を作製し免疫染色を施行しました。それらの結果、ある1つの遺伝子はＢＢの組織に高発現しているのですが、ＤＤでは発現低下が観察されました。ＤＤにおいては膵島面積の減少、細胞増殖マーカーのひとつであるki67陽性細胞数減少なども観察され、有望な疾患感受性候補遺伝子と考えられました。この遺伝子のプロモーター領域にはインスリン応答配列があり、発現が制御されている可能性も考えられました。

コンジェニックマウスの飼育中、突然変異によると考えられる脂肪量減少、相対的な筋肉量増加、脱毛、耐糖能の良好なマウスを認めました。Charles Le Duc博士（Ph.D.）らとそのマウスを継体し、マイクロアレイにて複数の疾患候補遺伝子を認め、ダイレクトシークエンス法にて遺伝子変異を同定しました。この遺伝子変異は950bpにinsertionがあり、本来2000bpの遺伝子が980bpでストップコドンとなるため、遺伝子産物の機能不全をもたらすものと考えられました。

またAnne Marie Brillantes博士（M.D., Ph.D.）とともに1型糖尿病のモデルマウスであるＮＯＤマウス、２型糖尿病のモデルマウスであるdb/dbマウスと各々の対照の膵島より、膵島を採取、マイクロアレイにて遺伝子発現プロフィール関する研究も行いました。これらの膨大なデータをErmineJやGeneMAPPなどの解析ソフトを用いて検討を行いました。その結果、いくつかの興味深い遺伝子の存在が浮かび上がりました。

以上の研究成果はＮＩＨグラントよりfundを受けており、学術誌に投稿予定です。

私事ですが、同じ時期に妻もピッツバーグ大学に留学しており、毎日電話で今日はこうだったなどと愚痴を言い合ったり、励ましあったりしていました。約2年間の留学でしたが、このように頑張れたのは、家族の支えがあったからです。また快く送り出していただいた東京医科大学の皆様のおかげであり、またコロンビア大学での仲間の助けに他なりません。最後に貴重な経験をサポートしていただいた東京医科大学同窓会の諸氏に心より御礼を申し上げます。