第七回 上口裕之 You Fascinate Me So♪-脳に魅せられた外科医

第七回 上口裕之
You Fascinate Me So♪-脳に魅せられた外科医 後編

人知の及ばない脳の神秘に惹かれて


竹内 上口さんは大学の医学部を出た後、脳神経外科医をされていたと聞きました。


上口 そうなんです。30歳位までは脳神経外科で外科医をしていました。当時は脳の機能や仕組みを調べるような基礎研究を行う機会は少なくて、典型的な外科医の仕事というか、長時間病棟にいて脳外科の手術ばかりしていました。


竹内 非常にハードな職業だという想像は容易につきます。まず、医者になろうと思った理由は何だったんですか? 小さい頃の原体験などがあったのでしょうか?



上口 特にコレといった体験はないのですが、医療現場を舞台としたテレビドラマの影響は大きくあったと思います。


竹内 今も昔も、病院での医者と患者が織りなす人間ドラマや医療現場のリアルを描くようなストーリーは人気がありますよね。外科医として病院で臨床の現場にいた立場から、なぜ完全に基礎研究の道へシフトされたんでしょうか?


上口 例えば、胃や腸などの消化器官って外科手術によって再建できるじゃないですか。悪いところを取った後に消化管をつないで再び機能を果たせるように再建できますよね。ある臓器を切り取った場合も、残された臓器が機能を代替したりとか、ほかの細胞が増殖して修復して機能を補完したりします。肝臓の場合は7割近くを切除しても再生することが知られていますし、また膀胱も腸管によって再建できる例がありますよね。しかし、同じ臓器の一つである人間の脳ときたら、なかなか再建できないわけです。脳外科の手術では、腫瘍や血腫を取り除いたり、動脈瘤にクリップをかけて出血を防いだり、といった処置を行うのですが、消化器官のようにこの部分の働きが悪いから、そこを補うようにこっちとこっちをつなぎ合わせて機能させよう、ということはできないんです。過去には前頭葉など脳の一部を切除するロボトミー手術などが行われていた時代もありますが、そうすることによって一部の脳機能は取り戻すことができなくなってしまう。一度ある脳部位を取ってしまったら、その部位が担っていた機能は失われたままなわけです。


竹内 悪いところを取り除くことはできるけれども、今の医療技術をもってしても外科的に再建して機能を取り戻すことはできないのですね。


上口 残念ながらそうなんです。そういう意味で脳ってやっぱり特殊で、なかなか人間の手には負えないような神秘的で複雑なものが隠されている、という感覚が臨床医の頃からあったんです。脳外科は手術がメインであっても、術前に何度も患者さんとお話ししますので、患者さんの性格や人となり、苦しんできた経緯などをよく知っているわけですよね。手術当日、実際に手術室で頭蓋骨を開いてその患者さんの脳を目の前にすると、なんとも言えない不思議な感覚にとらわれる。この患者さんはこの脳で、ああいったお話をされたり、さまざまな心の動きを感じたりしているんだなって。こんな形をした肌色の物体が、どうやったらあんなにも複雑な精神活動を営めるのだろうかと、実際の脳を目の当たりにしてみると不思議に思いますよ、それは。



竹内 脳外科医ならではの体験ですね。


上口 そうかもしれません。でもこの「わからないこと」を深く研究してみたら、面白いことがたくさん見えてくるんじゃないかと思ったんですね。基礎研究をしたからといって、その成果が医療現場ですぐに治療につながるとはもちろん考えてはいませんでしたが、研究することで未だ自分たちが知らない脳に関する何かを発見していけるんじゃないかと思ったんです。基礎研究をやってみようとアメリカに留学したのが31歳の頃。それから3年間アメリカで研究をしていました。


基礎研究の道を選び辿り着いた確信


竹内 基礎研究を始めた当初から軸索の研究をされていたのですか?


上口 はい。やはり脳を少しでも再建できないか、という思いがありました。脳や体の神経系のどこかの神経細胞がケガや病気で傷ついたり切られたりしてしまったときに、もう一度、軸索が伸びていき、神経細胞同士が正しくつながることで損傷による機能不全をリカバリーすることにつながるんじゃないか、軸索が伸びる仕組みを知ることで、軸索を伸ばす方法も見えてくるんじゃないかって。そういう興味も基礎研究を始めた理由の一つです。


竹内 アメリカでの3年間では、目標としていた軸索が伸びる仕組みについて見えてきたというか、何か掴みかけてきて「このまま基礎研究を続けよう」と心に決めるようなきっかけはあったのでしょうか?


上口 そう、いろいろ見えてきたんです。もともとは留学を終えて日本に帰り、臨床医に戻るつもりだったんですが、いろいろ見えてきたものだから臨床の道に戻るかこのまま研究を続けるか、ものすごく迷っていました。ちょうどそのタイミングで、理化学研究所に日本で初めての脳の基礎研究を行う研究センターができた。そこでは最先端の機器が使えて、すごい研究ができるぞということで、それだったらアメリカで行っていた軸索ガイダンスの研究をさらに発展させて、もっと細かく深いところまで調べていきたい! という気持ちが大きくなった。ベストなタイミングで理研に脳の研究所ができたからこそ、今があると思っています。



竹内 大きなターニングポイントでしたね! でも医者に戻ればよかったとか、いや研究の道を選んでよかったとか、今になってどうですか?


上口 私は自分が選ばなかった人生に憧れを抱いてしまうので、「医者に戻ればよかった」と思うことは多々あります。ただ、研究の一番面白いところって、自分が興味を持ったことをとことん突き詰めて調べていって、なかなか上手くいかないことが非常に多いんですけど、ときどき上手くいったりして、そこで何かを発見するとすごく楽しいじゃないですか。それが多分、基礎研究をやる上での一番の醍醐味だと思うんですよね。ただ、正直大変ですよ。上手くいくかどうかも分からないし、もしかしたらずっと結果が出ないまま、何年も経ってしまうリスクもあるわけです。そういった綱渡りのような努力の末に勝ち取る成果は何事にも勝る宝物のようなもので、この達成感を味わえる研究の道を選んだことは間違いではなかったと確信しています。


サイエンスをもっと楽しく伝えたい


竹内 上口さんは臨床医から研究者へ、というキャリアパスですが、日本の研究者のキャリアを見ていると、とても難しい状況が続いている気がします。例えばアメリカであれば、理研のような基礎研究所だけでなく一般企業も博士課程まで行った人材をある道の専門家として積極的に採用すると思うのですが、日本の場合、大学院で博士号まで行ってしまうと、民間企業が採用を敬遠するような風潮があるように感じています。


上口 それはありますよね。しかし、それは企業側だけの問題ではなく、博士号を取得した研究者側にも問題があると私は思うんです。博士号を取ってからポスドク研究員として5~10年研究して、次に企業に移りたいたとなったときに、はたして企業が必要とするような広い視野だとか、社会や経済に対する感覚とかをきちんと持っているのかどうか。自分がやってきた研究のことしか見えなくなってはいないか。民間は、産業、企業ごとにめざすものが全く違うし、利益の上がるものを市場に出していかないといけない。もし研究者が、自分がやってきたすごく狭い研究の範囲や価値観にだけ閉じこもっていたら、企業は採用したいとは思わないですよね。


竹内 たしかに。



上口 大学院生やポスドクの時代で、自分の研究を一生懸命やるのはもちろん大切なのですが、その過程で広い世界を見て、視野を広げて、いろいろなことに対応できるような能力を身に付けておかないと、何らかのきっかけでアカデミックでの基礎研究以外の道に進もうと思ったときに、やはり苦労しますよね。研究者が専門性を高めつつも広い視野や社会性を持つためには、教育システムも少し変えていく必要はあるとは思います。


竹内 視野を広げておくことは非常に大切ですね。欧米のケースを見ていると、その人の研究テーマがその企業と合致しているから採用するというよりは、博士号を取得した根性というか、自分で建てたテーマをちゃんとこの人はやり切るタイプだからうちの会社で新しいことに取り組んでいただきましょうといった、人間力を評価した採用が多いようですし。


上口 そうですね。何かしら人としてアピールできるものがないと駄目ですよね。もちろん理想としては、博士号を取得する過程で研究したことが産業や何かに役に立つ内容で、企業側がその知見や技術を欲しいと採用してくれるのが一番ハッピーなシナリオですが、なかなかそうはならないので。


竹内 それはそうですね。現在私の周囲を見ていても、研究職以外のサイエンスの分野でも、若手は苦戦していますね。サイエンス雑誌もどんどん廃刊してしまったので、サイエンスライターやサイエンスコミュニケーターとしてやっていこうとしても、活躍する場が意外と少ないんです。テレビなどの大衆メディアでも、科学トピックについては頻繁に扱わないですし、新聞でも記事は減ってきている印象です。ノーベル賞の時期だけ日本人が受賞した場合に、ワイドショー的に取り上げるだけですからね。


上口 そうですよね。私、いつも不思議に思うのですが、例えばテレビで野球とかサッカーの試合を観ていると、スタジアムにはお客さんがたくさん入っていて、その放送もたくさんの人が観ている。今ではネットテレビなどでも中継していて移動中でもスマホで多くの人が放送を観ている。なぜサイエンス番組の場合はそこまで盛り上がらないのかなって。私たち研究者が上手に、そして面白く説明できていないというのももちろん理由の一つではあるんですけれど、やはりサイエンスって、一般の方は興味持ちにくいんでしょうね。スポーツと同じぐらい興味を持ってほしいですよね。



竹内 うちの娘が野球をテレビで観ていても、ルールはあまり分かってはいないんですよね。「あれ、どうして今のアウトになったの?」とか聞いてきますし。でもある程度楽しんでる。そんなのを見ていると、別によく分からずとも、何となく楽しめるっていうのもあるのかなと思いますね。サイエンスの場合は、もしかしたらあまりにも詳しく説明し過ぎることが、多くの人々が敬遠しちゃう一因なのかもしれない。


上口 敷居を上げ過ぎちゃっているってことですね。


竹内 そうなんです。だから、科学コミュニケーションにおいては、もっとエンターテインメント性も加味していくというか、いろいろな世代に科学研究の成果だけではなくて、プロセスや研究すること自体の面白さが伝わるように楽しく伝えていけたら良いのではと思います。最近だと日本テレビのアナウンサーであった桝太一さんが、サイエンスをより良く伝えるために同志社大学の助教に転職したというのは、サイエンスコミュニケーション界にとってはポジティブな動きだと嬉しくなりました。アナウンサーという伝えるプロフェッショナルが、メディアにおける科学情報発信のこれからのために、科学を通したより良い社会のために、サイエンスと社会をつなぐ方法を研究する現場に戻ったというのは、科学界、メディア界にとって素晴らしい決断だと思いました。


上口 そういうサイエンスを社会に伝えるプロ人材ももっともっと必要ですが、科学者自体が伝えるスキルを今後はもっと磨いていかないといけない。でも科学者として話すときに難しいと常々感じるのは、例えば子どもや学生に対して面白くお話ししようとは思うのだけれど、聴衆のなかに同業者の科学者がいる場合は特に、絶対に間違ったことを言えないという思いが先に来るんです。間違った情報を伝えてはいけないという気持ちが強いんですね。でも研究や科学に対して正確に、厳密にしゃべろうとすればするほど、面白さはなくなっちゃいますよね。正確性よりも、もうちょっとサイエンスの魅力を前面に出して話すのも、必要なのかもしれないですね。実際、野球の実況や解説なんて、結構間違ったこと言っていますよね?


竹内 そうそう、解説者の予想も外れるしそれぞれの考えや経験値で話している。自由に話して間違えた場合はあとで訂正すればよいというスタンスですよね。


上口 サイエンスの場合は、専門用語の定義がしっかりしていて、ある決まった場面ではその用語を使うことが絶対的に正しいわけですよ。それを分かりやすく言い換えて説明しようとすると、厳密性に問題が出てきちゃう場合も多い。研究者はそこがどうしても気になっちゃいます。しかし研究者側も、もっと伝える方法を磨いて、結果、もっとたくさんの人々に野球やスポーツと同じくらい科学に興味を持ってもらえたならば、科学研究のサポーターが増えて研究現場はもっと活性化するし、科学者になりたい若者も増える。ポスドク研究者がキャリアチェンジをしたいときにも、企業に就職という選択肢だけでなくて、科学に関する記事を書くとか、科学を面白く伝えるテレビ番組を作るとか、教育というエリアも良いですし、いろいろな仕事の可能性が出てきますよね。


竹内 そうですね! 僕も科学としての正確性をキープしつつエンターテイメント性の高いサイエンスコミュニケーションをめざして頑張って、道を拓いていきたいですね。


研究室から再生医療へ進む未来


竹内 上口さんが進めている軸索ガイダンス研究の医療への応用の可能性は、現時点ではどの辺まで進んできたのでしょうか? 先ほどガラス皿の上での実験について伺いましたが、これを発展させて将来的には生体内で人工的に軸索を誘導して伸ばし、機能を取り戻すことなどはできるようになるのでしょうか?


上口 もちろん医療への応用を見据えての研究はどんどん進んでいますが、先ほどお話しした光を使って成長円錐の神経細胞を操作する技術というのは、非常に小さな領域、つまり成長円錐全体ではなく成長円錐のなかのごく一部の操作なんですね。ですから生体内で意味のある現象を再現するのは、今の技術ではまだ無理ですね。


竹内 そうですか。


上口 しかし、まず培養細胞を使って分子の働きと軸索ガイダンスの変化をしっかり観察し、次にその現象が生体内で本当に起こっているかを検証することはすでに行っています。実際の生体内の環境で、自分たちの立てたモデルが正しく働いているかどうかを検証する実験ですね。


竹内 疾患でいえば、例えば生まれつき特定の遺伝子が機能しなくて、軸索ガイダンスに重要な分子がうまく働かないといったような事例もあるのでしょうか?


上口 ありますよ。先天性の疾患として、例えば軸索ガイダンス分子だったり、その軸索ガイダンス分子を受け取る成長円錐側の受容体のタンパク質があります。そういったタンパク質を作る遺伝子の配列が少し変わっていたりすると、うまく分子が働かずに軸索の伸び方が変わってしまうので、結果として運動機能に障害が出る場合があります。


竹内 ということは、まだ遠い将来かもしれませんが、メカニズムが完全に理解できて、生体内でコントロールできるレベルに到達した際には遺伝子レベルでの治療などへ応用できそうですね。



上口 実は一度できてしまった神経回路を治すというのはなかなか難しい課題だと思います。先ほど説明したように軸索ガイダンスというのは神経回路が作られる過程で起こる現象なので、その過程で何か問題があり正常の形態とは違う形を持った神経回路ができてしまった場合、それを軸索ガイダンスの仕組みを使って正常な状態に戻すというのは難しい。もっと早い、発生の段階での介入や治療が必要になると思います。


竹内 交通事故での脊髄損傷など、ケガなどで治療が必要な場合に研究成果を応用する可能性はどうでしょうか?


上口 一度切れてしまった神経をもう一回つなげるには、再生しようとしている軸索を正しい方向に誘導する必要がありますよね。そのような技術には軸索ガイダンスの仕組みを利用できるようになると思いますし、実際にそういう研究も世界中のさまざまな研究室が進めています。


竹内 将来の再生医療みたいなものが、かなり見えてきたというイメージで良いですか?


上口 そうですね。再生医療に向けて軸索ガイダンスの仕組みを応用するために必要な基礎的な知見は、結構そろってきていると思います。


竹内 そこまで研究が進んでいるというのは、驚きでもあります。もしかしたら50年後ぐらいには、事故で半身不随となった場合も運動機能などを取り戻せるといった時代が来るのかなって明るい兆しを感じました。


上口 そういう時代が来る可能性は高いと思います。ただ、それは軸索ガイダンスの研究だけで到達できるものではなく、iPS細胞など再生医療の知見や技術、さまざまな脳に関する基礎研究での知見を総動員して可能になるものです。iPS細胞から新しい神経細胞を作って、生体内の適切な場所に移植し、さらに移植した先の環境のなかで正しく軸索を導くことができて初めて、壊れてしまった神経回路を再生できるわけです。日進月歩で進む最先端技術の組み合わせによって、今まで損傷したり切れてしまったら諦めるしかなかった脳や身体の機能を将来的には再建できるようになるのではないでしょうか。


大きな可能性を秘める脳のナビシステム研究


竹内 上口さんご自身の研究は、これからどのように広がっていくのでしょうか。


上口 最近の研究で見えてきたのは、軸索ガイダンス分子の働きの守備範囲の広さなんですね。軸索ガイダンス分子を受け取る受容体は、ターゲットとなる神経細胞だけでなく、グリア細胞や免疫系の細胞、血管系の細胞など広い範囲に存在しているんです。例えばグリア細胞は、軸索ガイダンス分子の方へ誘導されて移動方向を変えることもありますが、軸索ガイダンス分子の道しるべとしての働きとは関係のないいろいろなことが起こります。ニューロンの数の二倍以上存在するグリア細胞は、今までは脳内の隙間を埋めているだけなどと言われていましたが、近年、本当の役割や重要性が明らかになり始めています。アルツハイマー病やうつ病などの精神・神経変性疾患などへの関わりなども示され、研究が加速しています。グリア細胞が脳内の炎症応答を抑えていたり、反対にグリア細胞が活性化し過ぎることで炎症応答を起こしていたりというような現象も報告されています。このようなグリア細胞の機能が軸索ガイダンス分子によって変化するわけですから、軸索ガイダンス分子の働きをうまく利用してグリア細胞の働き、例えば炎症反応などを制御できる可能性があるわけです。


竹内 最近グリア細胞について良く聞くようになりました。その研究が進むと、さまざまな疾患の治療へとつながりそうですね。


上口 それから血管系の細胞も、軸索ガイダンス分子によってガイドされていることが分かっています。つまり、血管が作られるときに軸索ガイダンス分子が働いている、ということです。大部分の神経回路ができるのは発生段階だとお話ししましたが、疾患による炎症のための細胞の移動とか、病気後の血管の新生って、大人になってからも起こりますよね。そこに軸索ガイダンス分子が働いているとなると、病気の治療などに直結してくるんです。神経回路のつながりそのものに問題のある病気を治すのは難しいですし、それを軸索ガイダンス分子を使って治療することは非常にハードルが高い。しかし、血管系とか免疫系においては、病気で状態が変化し変調をきたしているので、損傷した血管や免疫系の細胞の周りにある軸索ガイダンス分子の働きに介入して病気を治療しよう、という方向性には高い期待を感じています。


竹内 近い将来、上口さんの新しい研究を聞くことができるでしょうか?


上口 今、グリア細胞と軸索ガイダンス分子についての研究を進めていますので、論文として発表できた暁には竹内さんにもご報告しますね。


竹内 楽しみに待っています。








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Profile

  • 今夜の研究者

    上口 裕之(かみぐち ひろゆき)
    理化学研究所 脳神経科学研究センターにて神経細胞動態研究チームを率いる。 埼玉県出身。慶應義塾大学医学部卒業、医学博士。脳外科医を経てアメリカで本格的に基礎研究を始める。帰国後、1999年から研究室を主宰。趣味は読書、旅行。

  • Barのマスター

    竹内 薫
    猫好きサイエンス作家。理学博士。科学評論、エッセイ、書評、テレビ・ラジオ出演、講演などを精力的にこなす。AI時代を生き抜くための教育を実践する、YESインターナショナルスクール校長。
    Twitter: @7takeuchi7


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編集協力

NATURE & SCIENCE