先日、細胞から分泌される小胞（しょうほう）「エクソソーム」の働きについて、がんなどの治療への足がかりとなる2件の研究成果を報道発表しました。本成果は、新たな医薬・薬学応用などの幅広い分野に貢献することが期待されます。

□プレスリリース内容はこちらから（大阪府立大学Webサイト）
http://www.osakafu-u.ac.jp/info/publicity/release/2015/pr20150605_1

http://www.osakafu-u.ac.jp/info/publicity/release/2015/pr20150605_2

 

この研究を行ったのは21 世紀科学研究機構 ナノ科学・材料研究センター 中瀬 生彦 テニュア・トラック講師。柔らかな表情と言葉からは伺いしれない、研究へのたえざる情熱を秘めた先生です。今回はミチテイクメンバーでナノ科学・材料研究 センターの研究室にも所属している中植貴之くんとともにさまざまなお話を伺いました。

◆中瀬　生彦

 

＜Theme1：学生時代の思い出＞

―薬学部から薬学研究科に進まれていますが、学部を選んだきっかけを教えてください。―

もともと高校生のときは医者を目指していましたが、残念ながら医学部には進むことができませんでした。そこで、医療に携わり人に役立つことがしたい という思いを実現できる、薬の研究はどうかと考えました。薬学の研究は、多くの人を救うことができる「創薬」につながっています。薬には、体の悪い部分を 治すというだけではなく、病気がどこにあるのかを調べる診断薬もあります。診断薬を作ることも、創薬研究の大切な目的のひとつです。

―学部生、院生生活での、印象に残っていることや思い出を教えてください―

学部時代は岐阜薬科大学で過ごし、4年生の1年間は正木幸雄教授、伊藤彰近助手（当時）の研究室（合成薬品製造学）に所属しました。その研究室では 今の研究とは異なり、グリーンケミストリー、つまり、地球に優しい化学合成を可能にするシステムを作ることを学んでいました。その後、大学院は京都大学へ 進学しました。

―中植）具体的にどのような手段でグリーンケミストリーにアプローチしたのですか？

通常は有機溶媒を使って化学実験を行います。有機溶媒は合成実験に適した環境を作ってくれますが、それ自体は環境に優しいものではありません。有機 溶媒にかわるものを作るために、メソポーラスシリカなどを使用して反応場を作ろうとしていました。シリカを基盤に、光触媒活性を利用した環境負荷低減型の 再利用可能な合成反応場をつくり、地球に優しい性質をもったものをめざしていました。

―大学院へ進学したきっかけを教えてください―

化学反応は精密にできていて、これとこれが反応するとこれができるというのは明確に決まっています。ある日ふと、細胞の中は精密な化学反応の場所だ と気づきました。自分たちが体を動かしているのも細胞の中で化学反応が行われている結果の表れです。これはおもしろい、化学と細胞の接点となるような研究 がしたいと強く思うようになりました。

病気になるのも、生体の中である種の化学反応が起こっている結果です。「生体の中で化学反応を上手くコントロールするにはどうしたらいいだろう」 「細胞の中の化学反応を人工的に制御する手法・病気につながる化学反応が検出できる方法を作ることができれば、創薬につながっていくのではないか」と考え るようになり、大学院で取り組みたい研究テーマを考えるきっかけになりました。

4年のときに色々な大学にアポイントをとり、最終的に京都大学大学院薬学研究科を受験し、進学しました（配属は京都大学化学研究所 生体機能設計化学杉浦幸雄教授、二木史朗助教授（当時）の研究室）。当時、京大では二木史朗先生が細胞の中に薬物を運ぶ膜透過性ペプチドの研究をスタート したところでした。細胞には細胞膜というバリアがあって簡単に細胞の中には入れませんが、膜透過性ペプチドに自動車のような役目をさせると、必要な物質を 細胞の中に運んでくれます。膜透過性ペプチドを使うと、細胞の中で病気のもとになる通常とは異なる化学反応やたんぱく質・遺伝子を制御する薬物を送達した り、検出することができます。まさに化学と細胞の接点になる研究ができるところだ、と思いました。

―中植）細胞の中とフラスコの中の反応ではどれくらい違いがありますか？―

フラスコの中は分子が特定できる純粋な環境ですが、細胞の中は遺伝子やたんぱく質、脂質、糖やその他の小分子等の反応に関わるファクターが複雑で、 たえず色々な反応が起こっています。病気になるときはある反応がきっかけで生じますが、それが細胞におけるさまざまな反応の中でどれくらいの割合起こって いるのかをまず調べて、どうコントロールするかを考えていきます。治療をする場合は多くの反応の中からどれが重要なのかをたえず考えなくていけません。そ のときに、判断の基礎となる試験管の中の実験も大事です。

―クラブ・部活動は何かされていましたか―

岐阜薬科大時代、1年生のときから硬式野球部に入っていました。野球は小中と続けていて、高校ではやらなかったので、大学ではもう一度やりたいと思って入部しました。ポジションはセカンドです。

―今も部のメンバーと連絡をとっていますか？―

はい。今でも岐阜で年1回OB戦があって、毎年とても楽しみにしています。私の学年は仲がよく、参加率が高いです。
―部の仲間で、先生と同じように研究者として働いている方はいますか？―

企業で研究者として働いている友人は多くいます。製薬企業と患者さんの間をとりもつような仕事をしている友人は、現場のニーズをよく把握していま す。研究者、開発に携わる人、ＭＲ、薬剤師など色々な立場の友人がいて、刺激を受けます。研究者としてのヒントが得られることも多いですね。

―中植）薬科大学ということもあって、同じバックグラウンドを持っている仲間というのはいいですね。―

 

＜Theme2：研究テーマ決定、研究者の進路決定、その後＞

―現在の研究テーマを選ばれたきっかけは何ですか？―

大学院で膜透過性ペプチドの研究をしていた際に、細胞内での化学反応を制御できる活性分子を効率的に運ぼうと思うとペプチドではまだまだ開発が必要 だと気づき、もっと膜透過性ペプチドを含めた機能性ペプチドと融合することで薬物を効果的に運ぶことができるマテリアルはないかと考えていました。具体的 に言うと膜透過性ペプチドは、背負わせる分子量が数千だと効果が高いのですが、分子量が数万になると細胞 に入りにくくなります。つまり、タクシーには向いているが、もっと大きな荷物を運べるトラックを開発しないといけないということです。

もっと大きな分子量のものを運べ、かつ体にとって安全な材料を探していて、辿りついたのがエクソソームです。エクソソームは人体の中にたくさん存在 していて、例えば1マイクロリットルの血液には、数百万個のエクソソームが含まれています。体内に存在する細胞のほとんどが細胞膜で囲まれたバルーン状の エクソソーム（100ナノメート程度の大きさ）を分泌しており、それを周辺の細胞が受け取って、たえず情報伝達・コミュニケーションをしています。もとも と体の中にあり、安全な物質ですし、機能性のあるペプチドやタンパクをエクソソームに搭載すれば大きな分子量のものでも運ぶことができ、トラックの役割を してくれるのではないかと考えました。府大に移ってから、かなり力を入れてこのエクソソームを研究しています。究極の目標は、患者さん自身からエクソソー ムを採取して、薬をつめて、また元に戻すことです。それぞれの患者さんにとって負担のないベストな運搬体になる筈です。

 

現在私の研究室では、エクソソームの中に薬を詰めること、がん細胞を標的にできるペプチドやたんぱく質をエクソソームの膜に簡単に搭載することを主 に研究しています。せっかくの薬も、体中に散らばってしまっては効き目が薄いので、また薬の副作用を低減させるためにもがん細胞に集積できるようなシステ ムをめざしています。実際の医療現場では難しい工程では対応できませんので、混ぜるだけでエクソソームの膜にがんを標的できる機能性分子を搭載できるシス テムを作ることが一番の目標です。たとえばエクソソームの膜にコイルドコイル（人工的ペプチド）という1対1でくっつく性質のあるものを利用して、片方を エクソソームに片方を標的がん細胞の受容体にくっつけて、がん細胞にエクソソームを届けることもモデルシステムとしては成功しています。また、エクソソー ムが標的のがん細胞に到達したときに、薬剤をきちんと細胞内で放出できないと利きが悪くなってしまうので、上手に放出できる仕組みを作ることも重要です。 先日プレスリリースした内容にありましたように、GALAという膜融合ペプチドがなかったら、エクソソームが細胞内でエンドソームとエクソソームの膜につ つまれている状態で効き目が低くなります。GALAがあることで膜融合による薬物の放出が細胞内で積極的に生じ、細胞内に行き渡らせることが可能となり、 薬効が上昇します。このように細胞に入った後のことも考えていかないといけません。その工夫をするのが私たちの研究です。

―中植）そういった視点で研究している先生は他にいますか？―

ドラッグデリバリーを研究している先生はたくさんいますが、薬の運搬体としてそれぞれにさまざまな材料を使って研究しています。各材料にはいい部分 も悪い部分もあります。医療においてはオールマイティに使えるシステムはなく、ケースバイケースでベストな方法を使います。体の中にたくさんあって、安全 性が高いエクソソームがより広く使えるシステムにならないかと思い、研究を進めています。

―そのまま研究者へと進む選択をされたきっかけは何ですか？―

京都大学の院生時代に研究者になることを決めました。研究をすること自体が楽しいと思い、研究をライフワークにできれば、人の役に立てるかもしれな いし、チャレンジができると考えました。また、研究者はワールドワイドに活躍することができます。基本的には研究室にこもって実験をしますが、うまく研究 が進むと論文や学会発表などで世界中に知らせることができます。とてもやりがいがありますよね。将来の薬の候補になる技術ができれば、これほど嬉しいこと は無いです。「これがライフワークだ！」と思いましたね。実際の実験は失敗が多く、うまくいかないことも多くあります。失敗から次の研究に役立つ種になる と思うと、それがドライビングフォース（原動力）になります。

―研究をする場所として大学を選んだ理由は何ですか？―

大学を選んだ一番の理由としては、「学生がいる」ということ。学生に伝えたい、教えたいという想いが強くありました。大学時代というのは、これからの将来を決める大切な時期です。若い学生さんには可能性がたくさんあります。

―中植）その点からいうと、テニュアトラックはいい制度ですね。教員と学生の距離が先輩と後輩のように近いですよね。―

テニュアトラックの研究室は一研究室の学生人数が基本的に少ないので、日々の教員と学生との接点が多いですね。また、所属のナノ科学・材料研究セン ターには、化学、工学、物理等の幅広い分野の先生が在籍し、コラボレーションができますし、新たなつながりが生まれています。研究者にとっても学生にとっ ても他の学科には無いメリットがある環境だと思います。実験は失敗が多いものですが、テニュアトラックの先生は実際に手を動かして実験しているので、何か 失敗したときはすぐに解決できます。失敗から違う切り口の展開が生まれることもあります。教員がすごく近くにいると、それを察知して汲み取ってあげること ができますね。

―中植）最近はテニュアトラックの制度が知られてきたこともあり人気が出て、ゼミ希望学生も定員ぎりぎりで推移していますね。選考されて倍率が2倍になったりしています。徐々に良さは伝わっていると思います。―

 

―ご夫婦ともに研究者をされていて（※）、良いところや逆に大変なところはありますか？―

私のバックグラウンドは化学ですが、妻は分子細胞生物学で、妻は、もともと心臓の病気で細胞が死んでいくメカニズムとその保護薬の研究していまし た。今は、糖尿病の患者はなぜがんの進行が早いのかを探る研究をしています。そういった専門分野ですので、妻には研究手法をかなり教わることがあります。 細胞実験のときにどういう実験方法があるかを相談することが多いですね。

―中植）教え合える関係というのはいいですね。―

そうですね。僕が専門分野のことを教えることもあります。先日のプレスリリースのように、共同研究も行っています。

（※注　奥様も大学教員をされている研究者です）

―お互い研究者として、ライバル心を持ったり、競い合ったりすることはありますか？―

研究者ですのでライバルではありますが、お互いの忙しさや大変さを理解していて、家庭での時間のやりとりはあうんの呼吸でやっています。家事の担当 は特に決めておらず、そのときどきでシェアしています。お互いが目標を持ってがんばっているのを知っているので、押し付け合うこともありません。互いに研 究成果をあげるためには家事や育児と仕事のバランスが大切だと思います。

妻とは、博士後期課程3年生のときに学生結婚しました。京都大学と妻が在籍していた大阪大学の薬学研究科はもともと交流があって、年一回スポーツの 交流戦がありました。お互いの先輩同士の仲が良く、1つ上の学年の妻を紹介してもらいました。私は卒業後すぐ、ワシントン大学に留学するために妻を連れて アメリカにわたりました。妻はシアトルで研究者として仕事を探し、Pacific Northwest Diabetes Research Instituteで博士研究員として働いていました。その後、私が京都大学に戻ることが決まり、幸いにも妻も同じタイミングで大阪大谷大学薬学部に職を 得ました。今は武庫川女子大学薬学部に勤めています。

―素敵ですね！お互いのキャリアを歩みながらも、離れて過ごされたことは一度もないのですね。―

―今は１日をどのようなスケジュールで過ごされていますか？―

朝はいつも夫婦一緒に保育園へ子どもを送りに行き、お迎えは妻が行っています。朝ご飯や晩ご飯はその日その日でどちらかが作ります。長い通勤時間なので、電車の中で書類を作るなど、できる限り仕事をするようにしています。

―オフの時間は、何をしてリフレッシュされていますか。―

研究が基本的にとても好きなので、ストレスをあまり感じませんが、休みの日はもうすぐ2歳になる娘と一緒に遊んで、リフレッシュしています。

―日常生活の中で「これは職業病だ」と感じてしまう時はありますか？―

香りを嗅ぐときは直接嗅がないように、扇いで嗅ぐ癖がついてしまいました。日常生活の動作が、実験のときの動作になってしまうことが多いですね。

―中植）料理を作るときは調味料などを量りますか？目分量ですか？科学者は料理が好きな方が多い気がします。

僕も量らないことが多いかな。料理を作るときも新しい味にチャレンジしますね。

 

＜―Theme3　人生哲学的なことや、学生へのメッセージ！―＞

―学生の時と今とで、勉強の「量」や「質」や「学び方」に何か違いは出ましたか？―

大学院生のときは教科書をベースにしつつ、かつ生の研究を通して必要な情報を得なくてはいけないので、研究の進展に応じて沢山の関連論文を読んで勉 強していました。今は、知識の吸収にあまり長く時間をかけることができないので、いかに効率的に情報を集めるかということを重要視しています。もちろん自 分でも調べますが、最前線の専門家・研究者に聞くのが一番早いと思います。学生時代はなかなかそういうことが出来ませんでしたが、ネットワークも広がり、 国内外に関わらず気になることはすぐに質問するようにしています。

―府大生に向けて、大学在学中に、ぜひやっておいた方が良いことはありますか？―

研究室に入ると生活が急激に変わります。勉強の仕方や、研究の中で必要なことをどうやって取得するかということを常に考えて、将来にポジティブにつ ながることを積極的に行うことが非常に大事です。もうひとつ大事なのは、分野に関わらず沢山の人と交流し、つながりをもち、視野を広げることです。人との 出会いで、これまでに無い視点から学ぶことや、見方を変える機会に恵まれます。学内ももちろんのこと、学外の人とも関わってほしいと思います。例えば、勉 強会・学会などに参加して、バックグラウンドが異なる沢山の人と交流する機会を積極的に活用して、どんどん自分の世界を広げてほしいです。

―大学生におススメの本があれば、ぜひ教えてください。―

「科学史年表」（中公新書）ですね。書店の科学書のコーナーでおもしろい本がないか探していて、発見しました。研究論文でプライオリティをめざしま すが、そういう考え方はニュートンの時代（1670年頃）からだそうです。当時、数学の微積分法はニュートンとライプニッツが競い合っており、そこからプ ライオリティの考えが生まれたそうです。ちなみに、現在使われている微積分法の記号は、ライプニッツが創案したものだそうです。自然科学の研究において、 昔は本当になにもない環境で、すごく苦労をしながら研究しているなど、時代背景や研究の進め方、人間模様など勉強になって面白いです。

―先生の研究分野、細胞工学や薬学の魅力や難しさを学生や受験生に向けてお伝え下さい！―

薬学、創薬研究には限りがなく、そこには夢があります。たとえば、感染症は人類とウイルスとの戦いで、そのときそのときで治療につながる最善の方法 を確立する研究をしなくてはいけません。また、治療のみならず、科学技術の面で言うと、疾患を検出する装置もだんだんレベルが上がってきています。しかし ながら、新しい治療法や疾患検出法の種となるものが日々開発されている中で、これまで以上にお互いに混じり合いながら、色々な領域がいわゆる学際的に協力 し合っていかないと、今後も向かうべき問題は解決できません。専門分野の部分も大事ですが、広く学んでおくと違う領域の部分とのクロストークができやすく なります。専門は大事だけど視野は大きく、研究はそれの繰り返しです。全然関係がないように思える分野でも、学会などの発表で目を向けて、自分の研究とつ ながる要素が少しでもあれば吸収してください。将来の進路にも影響を与えてくれると思います。沢山のことを知っていると選択肢が増えて、いろいろな意味で ポジティブになれますよ。

―最後に、先生のこれからの夢や目標について教えてください！―

自分がすごく好きな言葉である、「学際」的に、カテゴリーにこだわらず、世の中の役に立てるような技術を作りたいです。僕にとってそれは「薬」です ね。エクソソームに限って言えばオンデマンドに疾患に対応できるシステムを作りたいと思っています。簡単に誰でも使うことができてしかも精度の高いものを 作りたいです。

―その目標というのは、近づいてきましたか？―

越えなくてはいけない山はたくさんあります。でも、改善すべき目標というのはかなり明らかになってきていて、この山を越えたら新たな道が見えるとい うイメージができているつもりです。ひとつずつひとつずつ、クリアしていくのが自分の研究者としてのライフワーク。研究は上手くいくととても楽しいもので す。

―先生が研究を楽しんでおられていて、大学生のころの志からあまりぶれずに歩んでおられるというのがわかりました。―

―（中植）学生から見ても、先生はいつも研究を楽しんでおられると思っていました。

大阪府立大学に来て良かったと思うことは、薬学をバックグラウンドにしている人が少なく、理学や工学等のこれまでとは全く異なる視点からのクロス トークが学内でできるということです。学内で研究発表すると、工学系や情報系などの違った観点から質問が出てきます。考えてもいなかった意見や、研究自体 の新たな切り口を知ることができるととても勉強になりますね。

 

―余談「ライオンの壁紙について」―

学会発表のときもパソコンをつないで投影する際は、壁紙をライオンにしています。学会発表で、後半に自分の発表がある場合、疲れていて集中力が低下している参加者の注目を集め、目を覚まさせる画像として使っています。 （写真）左から中植貴之くん、中瀬研究室所属の野口公輔さん（修士1年）、中瀬先生

 

＜取材を終えて＞

中瀬先生とは研究室がお隣ということもあって、普段からよくコミュニケーションをとっていましたが、改めて研究の話やそのマインドについて伺うと、 これから研究者になっていく自分のためにもなりました。自分も中瀬先生のように自分の研究について楽しく語れるようにまた頑張りたいと思います。

【取材：中植貴之　（MICHITAKERs：工学研究科　博士前期課程1年）】

【取材日：2015年6月22日】　※所属・学年は取材当時