STAP細胞を前提にしないと説明できない?

註:やはりその後、STAP現象は再現できず、下記にも記しているように、STAP細胞とされたものはほぼES細胞であることが判明しました(一部はTS細胞も混入されていた)。

日経サイエンス3月号に古田彩氏と詫摩雅子氏による詳しいまとめ記事が掲載されています。

*****
「ソチ・オリンピックまでか?」と当初思ったSTAP細胞騒動がまだ続いています。
本日はNature論文の責任著者でもあり、理化学研究所発生再生科学総合研究センター(CDB)副センター長の笹井氏の記者会見が都内で行われました。

本人説明が45分、質疑応答合わせて全体で3時間以上の会見だったとのこと。
200名もの報道陣の方々も、十分に聞きたいことを質問できなかったのではないでしょうか。
残念ながら全体の動画を見る時間が取れていないので、理研の用意した資料について、気になる点を挙げておきます。
d0028322_22390657.jpg
こちらの2頁目に「STAP現象(←STAP細胞とは言っていない)を前提にしないと容易に説明できないデータがある」の例として3つ挙げられています。
これらについて、「STAP現象」ではなくても説明できるのではないか、という私見を記します。

A) ライブ・セル・イメージング(顕微鏡ムービー)
これは、笹井氏が最後の段階で助っ人として若山氏に「請われて」責任著者になり、リバイスの実験として行ったもの(質疑応答より)ということで、「未分化マーカーのOct4-GFPを発現しない分散したリンパ球から、Oct4-GFPを発現するSTAP細胞特有の細胞塊」が形成されたことを示すものとして提示されたSupplemental Movieのデータを指しています。
資料によれば、「顕微鏡の自動観察なので、人為的な操作は実質上不可能であること、死細胞の自家蛍光とは別」であるとしています。
d0028322_23223181.jpg

しかしながら、多能性幹細胞の専門家によれば、死にかけの細胞でOct4が発現することがあるのではないかと言われていますので、それはSTAP細胞ではなかったかもしれません。
とくに、お掃除細胞のマクロファージに追い回されているように見える動画(下記)は、緑色の細胞が死にかけの状態であることを示しているようにも見えます。

上の画像は、下記Video2の後半からのスナップショットですが、緑色の細胞の中には細長い形のものもあり、仮にこういう細胞の短径の部分を電子顕微鏡で撮影すれば、とても小さな断面になるかもしれません(下記のB項目関係)。
ちなみに、このムービーの説明では、酸による刺激を加えて培養してから0〜6日目であるとなっていますが、その根拠も示されていませんね。
(より誠実な示し方をする場合には、分や時間のカウントを隅に入れます)
また、ムービーを見て頂くと、まるで細胞質が崩壊するようなシーンも見えます。


B)特徴ある細胞の性質
STAP細胞はリンパ球やES細胞よりもさらに小型の特殊な細胞であるとして、ES細胞とSTAP細胞(仮)の電子顕微鏡画像が資料には貼り付けてあります。
ただし、電子顕微鏡画像は2次元データです。
細胞の切り方によっては、大きな細胞でも小さな断面を示すことは可能です。
こちらは、CDBの電子顕微鏡施設の方で撮像されたものと思いますので、そちらの元データに戻って確認できれば良いのですが。

遺伝子発現パターンについては、現時点で疑義があるようなので、ここでは議論しません。

【追記】例えば以下のような科学者による記事があります。
>Oct4-GFP発現までは正しいと思いますので
正しくないですよ.
今日笹井先生が配られた資料を見てびっくりしました.
「遺伝子発現パターンの詳細解析でも、STAP細胞は、ES細胞や他の幹細胞とも一致せず」
若山先生もトランスクリプトーム解析でSTAPは他の細胞と違うと仰っていました.
ところが,その「トランスクリプトーム解析」で分かることは,STAP細胞と呼ばれるもの同士ですら
「遺伝子発現パターン」が様々であることです

C)胚盤胞の細胞注入実験(キメラマウス実験)の結果
「ES細胞、TS細胞の混ざり物では細胞接着が上手くいかず、1つの細胞塊にならない」と書かれていますが、現在、若山氏が注入した細胞について本当にSTAP細胞(仮)であったの疑義が取りざたされています。
「混ざり物」ではなく、「ES細胞のみ、TS細胞のみ」であれば、細胞接着には問題なく、互いに馴染み合って塊になるのではないかと推測します。

また「胎仔、胎盤、卵黄膜(←哺乳類では卵黄嚢膜が正しい)内胚葉に細胞貢献」するのは、ES細胞やTS細胞の混入では起こりえない、とされていますが、TS細胞はtrophoblast stem cellsとして、胎盤に寄与できる細胞ではないでしょうか?

さらに「内部細胞塊や桑実胚の細胞とも考えにくい」とされていますが、その根拠が示されていません。
そもそも、内部細胞塊が胎仔膜(卵黄嚢膜や胎盤)以外の細胞に寄与できることが知られているのに対し、桑実胚の段階では各細胞に全能性があることについては、胚盤胞注入実験により検証されてきたことではないでしょうか?

以上のような可能性を総合的に判断すると、「STAP細胞が無くても十分説明できる現象である」と考えられます。
是非、多能性幹細胞の専門家の方のご意見も伺いたいと思います。

【追記141101】
理化学研究所の遠藤高帆研究員が、実験に用いられたとされる細胞遺伝子解析結果を論文発表されました。それによると、論文(取り下げ済み)の記載と齟齬があることがはっきりしました。とくに、キメラ作製により胎盤になるとされたFI細胞は、90%がES細胞、10%がTS細胞である可能性が私的されています。上記の予測は正しかったと考えられます。


Commented by 理研関係者 (ただし他分野) at 2014-04-17 00:28 x
「C)胚盤胞の細胞注入実験(キメラマウス実験)の結果」につきまして、
すでにご存知のこととは存じますが、
『一種の細胞で全て説明しようとすると一見困難に見えるが、
個々の実験でそれぞれストーリーに合う細胞を使い分ければすっきりする』
という指摘がありますので、
その点も含めて多能性幹細胞の専門家の方々にお伺い頂くのがよろしいかと存じます。
Commented by とある細胞生物学者 at 2014-04-17 01:14 x
細胞一個しかうつっていない電顕写真を根拠に小さい細胞なんて結論が出せるわけがない。また、そんな小さな細胞なんてものはライブセルイメージングにはうつっていないように思います。さらに不思議なのは、細胞質がない小さな細胞はとうぜん細胞骨格も退化していると思いますが、なぜかライブセルイメージングで活発に動き回っている。
キメラ実験などについては小保方さんが若山氏に何を渡したのか不明であるのに、それを根拠にSTAP細胞が存在するというのはどう考えても論理に飛躍があります。おっしゃるとおり、混入どころかESやTSの細胞塊そのものを渡した可能性もある。また、もっと悪質なケースでは移植後のマウスを、CAG-GFP♂マウスと交配済みの妊娠マウスとすり替えた可能性だってないわけじゃない。
Commented by UC at 2014-04-17 08:56 x
笹井先生の会見を見て、興味を持ったので、初めてこのビデオをコマ送りで見ました。マクロファージに追われているというよりは、マクロファージからGFPの発現が始まって、その周りに小型の細胞(もしくは死細胞)がよってきて、まとめて緑になっていくような印象です。イメージの間隔がかなり開いているので断定はできませんが。
マクロファージを核にして細胞塊を作るのであれば、よってくる細胞の種類によって、遺伝子発現は様々かもしれませんね。また、色々な組織から誘導できる事も説明できるかもしれません(マクロファージは色々な組織に分布しているので)。

キメラについては、先日の丹羽先生の会見と、昨日の笹井先生のコメント(TS細胞とは胎盤への分布パターンが異なるそうです)を確認されると良いと思います。
Commented by 匿名ですみません at 2014-04-17 09:52 x
ご投稿ありがとうございます。
次は、論文著者らと専門分野の近い研究者による公開討論を希望します。
発表論文が、どこまで信頼に価するのかうやむやにされることは、世界中の多くの研究者に対して、非常に良くないことだからです。
専門家による、建設的な議論が出来ると思います。
分子生物学会でそのような場を設けることは、可能でしょうか?
Commented at 2014-04-17 10:11 x
ブログの持ち主だけに見える非公開コメントです。
Commented by 木根渕猛 at 2014-04-17 11:21 x
細胞残渣、特に仁小体は強く蛍光(525 nm付近)を発します。ビデオ画像はphagocytes内の貪食直後の仁小体に見えます。
Commented at 2014-04-17 13:19 x
ブログの持ち主だけに見える非公開コメントです。
Commented by 分野違う研究者 at 2014-04-17 16:38 x
客観的にみたら、STAP細胞はあることを前提に検証する価値はあるんでは?
大隅さんは、ライブセルイメージングが改竄されているとのことですが、そこまで面倒なことをするなら、画像張り間違えがないと思います。
Commented by 通りすがり1号 at 2014-04-17 16:54 x
笹井さんのコメントで「顕微鏡の自動観察なので、人為的な操作は実質上不可能であること、死細胞の自家蛍光とは別」とありますが、どのように撮影中に自家蛍光とGFP蛍光を区別されたのかが不明です。GFP用のbandpass filterを使用していれば自家蛍光も緑色に見えるはずです。

また、死細胞の観察ではないことの証明にFACSを用いたと話されていましたが、これは「movieの細胞が自家蛍光ではない」との証明にはなりません。実験系がまったく違います。FACSについても、蛍光補正ができていない、サンプルとネガコンを別条件で測定するなど、不適切なFigが認められます。このような状況下ではFACSのデータは信用に値しないと思われます。

また折を見て胎盤への寄与についての私見を投稿させていただきます。



Commented by 通りすがり1号 at 2014-04-17 17:11 x
たびたび、すいません。
下記コメントにつきまして取り急ぎ。「ES細胞、TS細胞の混ざり物では細胞接着が上手くいかず、1つの細胞塊にならない」

確かにそのまま混ぜただけではESとTSはひっつかないと思います。ただ、アグルチニンを入れれば一時的にひっつかせるのは可能なのではと思います。どの論文か忘れましたが若山さんの過去の論文でアグルチニンを使用していたと思います。

そこまでするかが問題ですが、技術的には可能な範囲だと思います。
Commented by clarahaskil at 2014-04-17 18:14 x
もう "STAP" という用語を使わない方がよいのではないでしょうか。専門家の間で確認された現象ではないのですから、固有名詞にするのはおかしいと思います。ルイセンコの理論は「ルイセンコ学説」と呼ばれているのだから、笹井氏が彼の理論にこだわるのなら、「笹井学説」とよべばいいのではないですか。
Commented by UC at 2014-04-17 22:54 x
ライブイメージの倍率と解像度では、断定的な事は言えないのですが、マクロファージ様細胞で見られる蛍光は、(貪食された細胞ではなくマクロファージ自体の)核内に見えたり、diffuseに細胞質で発色したりしているので、phagosomeに限局した蛍光とは言いがたいように思います。
Commented by インジェクション? at 2014-04-17 23:02 x
若山教授は、インジェクションに何度も失敗した。と述べていますが、ES細胞単独の場合、そんなに失敗するものでしょうか?
Commented by LiveCell at 2014-04-18 08:41 x
ライブセルイメージングの開発を行っている者です。話題になっているので、イメージを見てみました。セティングはx10オブジェクティブ、DICイメージの質が悪いのでおそらくプラスティックボトルかディッシュ、自動焦点機能を使用、といったところでしょう。興味深いのは蛍光非発現の細胞が減っていること。細胞死によるのであれば、死んだ細胞のカスが残りますが(DICでは白く光って見える)、きれいに無くなっているので何かによって処理されていると考えられます。この系ではおそらくマクロフェージの類だと思います。では、マクロフェージであればイメージ中に見えているはずですが、最初の方のイメージ中にはありません。これは自動焦点機能によるマジックでしょう。たぶん、輪郭抽出による自動焦点機能が使われていると思いますが、この場合、焦点はディシュ表面ではなく、丈のある物体(イメージでは球形の細胞)の方に当たります。
Commented by Live Cell at 2014-04-18 08:42 x
続き
マクロフェージのようなディシュ表面にべたっと付くタイプの細胞はこの条件では見にくいはずです。後半に行くに従い、激しく動く細胞が見えだしますが、これは球形の細胞が減ったため、自動焦点がディシュ表面に移動し、見え始めたと思われます。もし、この激しく動く細胞がSTAP細胞であれば、蛍光発現細胞に由来するはずですが、このイメージング条件ではディシュ表面に居る細胞が分からないので何とも言えません。が、マクロフェージに補食されたと考えた方が合理的なように思います。焦点をディシュ表面に固定化するかz−スタックを取ってイメージングすれば答えは簡単にでます。おそらく、蛍光発現細胞がマクロフェージに補食されたイメージが取れると思います。
Commented by LiveCell at 2014-04-18 08:43 x
続き2
また、理研のhttps://www.youtube.com/watch?v=lVNbwzM2dI0&feature=youtu.be&app=desktopを見てみましたが、細胞がクシュとなるきれいな細胞死の一つのパターンのように見えます。

個人的にはこのような細胞(おそらく死細胞)からマウスが発生するとは思えません。ですので、未だ隠されたトリックがあるはずです。

ちなみに、この理研の研究所は大丈夫なのでしょうか。人事管理、研究倫理、データー評価など、あきれるレベルです。
Commented by UC at 2014-04-18 14:35 x
培養が進むにつれ、自動焦点機能によりフォーカスが表面に近づいた場合、残ってる球形の細胞のフォーカスがぶれてくるように思うのですが、そのような変化を認めますか? マウスの脾臓には骨髄球型前駆細胞や単球系の細胞が存在し、培養中にマクロファージに分化するため、培養の途中からマクロファージ様の接着細胞が出現すると考えた方が妥当なように思いますけど。この動いてる接着細胞の一部は、かなり早期から緑色を発していますよ。
Commented by UC at 2014-04-18 15:24 x
笹井先生は自家蛍光を否定していましたが、その根拠が示されていないのは問題です。論文suppleのデータを見ると、FACSの蛍光補正ができてない図がありますので、Oct4-GFP/CD45のFACSもCD45の蛍光標識によっては、補正不十分なデータかもしれません。PI染色を併用している(supple)ようなので、CD45はAPCなどfar redで標識してると予想しますが、その場合はCD45とGFPとの間で補正は不要ですけどね。いずれにせよ、酸処理した、Oct4-GFPが入ってない細胞で自家蛍光のレベルを確認したデータが必要です。ライブイメージではGFP陰性の細胞がそれなりに存在するのに、FACSでは大多数がGFP陽性である点も、矛盾点。(ただし、GFP陰性細胞のほとんどがPI陽性でゲートから除外されていれば、あり得なくもない。) 笹井先生には、自家蛍光についてのデータを示して欲しいですね。
Commented by UC at 2014-04-18 15:39 x
あともう一点。Extended Fig1bを見ると、酸処理後の細胞FSCが高い細胞がかなりいるんだけど、MainのFIg1hとかなり矛盾しますね。ライブイメージを合わせ考えると、Extended Fig1bの方が正しいように思うので、細胞のサイズについては電顕も含め、あまり信頼しない方がいいでしょうね。
Commented by ニューロドクター乱夢 at 2014-04-18 18:42 x
大隅先生のコメントを是非、理研の関係者(笹井、小保方、丹羽さんなど)に早急にメールで正式に問題提起をされ、返事があれば、このブログで公開していただくことを希望します。
Commented by tes at 2014-04-19 00:21 x
結局素人のマスコミが間に入って質問してるから、物事が遅々として進展しない。科学者が質問の前線に立つべきでしょう
Commented at 2014-04-20 01:58 x
ブログの持ち主だけに見える非公開コメントです。
Commented by Dead cell stain at 2014-04-20 20:22 x
本気で捏造しようと思えば、トリックは簡単です。培養液中にdead cell stains (Invitrogen社など)を非常に薄い濃度で混ぜておけば、死細胞がゆっくり染まっていきます。緑や赤の特定の蛍光波長を持ちますので、自家蛍光とは区別できます。
Commented by Dead cell stain at 2014-04-20 20:47 x
追伸
単球やマクロファージは飲作用によりこの蛍光物資を取り込みますので、死細胞を貪食する前に多少染まると思います。
Commented by あの at 2014-04-20 23:34 x
大隅先生って大丈夫ですか?


>また「胎仔、胎盤、卵黄膜(←哺乳類では卵黄嚢膜が正しい)内胚葉に細胞貢献」するのは、ES細胞やTS細胞の混入では起こりえない、とされていますが、TS細胞はtrophoblast stem cellsとして、胎盤に寄与できる細胞ではないでしょうか?

それはそうですけど
胎仔、胎盤、卵黄膜(←哺乳類では卵黄嚢膜が正しい)内胚葉に細胞貢献
ってのは同時に貢献って言うのがキモであって胎盤だけに寄与するのと全く違うと思いますが

名誉毀損でアウトですね
Commented by ライブイメージングについて at 2014-04-22 11:08 x
幹細胞には素人ですが、細胞死に携わる研究者として、コメントさせていただきます。

ライブイメージングにおける緑色蛍光が死細胞(死による自家蛍光ではないか、という話ですが。
正直申し上げると違和感を覚えます。
死にかけ、あるいは死細胞が自家蛍光を発することはありますが、基本的に一過性のものだと思います。
細胞膜が崩壊し、細胞としての構造も喪失した残滓が、幾日も自家蛍光を維持するというのはなかなか考えにくいと思います。
同様の理由で、死にかけの細胞が発したGFP蛍光ではないかという指摘も、考えにくいかと思います。
細胞膜が崩壊した段階で培地中に拡散され、もはや検出不可になるからです。
GFP蛍光を発する細胞をマクロファージが貪食しただけでは?という提案に関しては、素人ですので判断しかねますが、一般論として貪食された細胞のGFPが貪食細胞内でいつまでの蛍光を発し続けることは、よくあることなのでしょうか?
リソソーム内で数日間は蛍光を発し続けないと、このようなムービーにはならないような気がします。
Commented by ライブイメージングについて at 2014-04-22 11:10 x
(続き)

なんにせよ、実際に検証実験をしないとただの仮想問答でしかありません。
STAP論文自体に明らかな不正があることは事実ですが、先生のような発言力/影響力の強い立場の方が「エビデンスなしの反証」を集めて一般社会に発信することに、正直疑問を感じております。
Commented by どっちも擁護しませんが at 2014-04-22 15:49 x
若山先生と小保方先生、丹羽先生の動物実験計画書から、この件に使われたマウスを”公式記録として”拾ってくることが第一歩ではないかと思います。大学の先生方はときどき勘違いされている方もいますが、この記録は”うっかり”した場合にも、動愛法などで言い訳できない書類です。

さて、この拾ってきたマウスの使用状況(購入状況)を使えば、ある程度、理研に残ってる細胞の由来がわかるはずです。

例えば、若山先生がSTAPキメラ作成時に”研究室として”保有していた129B6GFPマウスのES細胞(129B6GFP G1)は129の中でも特殊な129+Terを使っています。この129+TerがもしSTAPの動物実験計画にない場合は、残っている細胞に129+Terのアレルが出ることはないはずです。あとは、B6「J」とB6「N」のNNT遺伝子アレルの違いを見ることも重要でしょう。彼らは何故か「J」なのか「N」なのか記載していませんし。

タイトル通り、どっちも擁護するわけではないので、簡単にわかるところからハッキリさせていけば、お互いの消耗戦を短くできるように思います
Commented by JAN at 2014-04-24 23:27 x
理研広報にも確認しましたが、丹羽さんはES細胞とTS細胞の合成には成功しておらず、ES細胞変換によるTS細胞においても卵黄嚢膜までの寄与は確認されていないようです。さらに4/7の丹羽さんの会見で触れられた胎仔+胎盤への寄与を報告した2本のネイチャー論文においても卵黄嚢膜への寄与は報告されていない(触れられていないだけ?)そうです。とすると、胎仔+胎盤+卵黄嚢膜のすべてに寄与することが報告された論文は、STAP論文(アーティクルとレター)のみとなる訳ですが、これはどう説明されるのでしょうか?またmuse細胞に関しましても、マウス実験による多能性の報告はありますが、胎仔+胎盤+卵黄嚢膜すべてに寄与したとの報告は管見の限りありません。もし何か情報をお持ちのようでしたらご教示お願いします。
Commented by JAN at 2014-04-29 20:21 x
先のコメントに対し、一点訂正させていただきます。

丹羽先生が、4/7の会見で指摘された
Macfarlan, T. S. et al. 「Embryonic stem cell potency fluctuates with endogenousretrovirus activity. 」「Nature」 487, 57–63 (2012.7)

の論文を確認しました。
そこでは、ES細胞(胚性幹細胞)能力が、内在的なレトロウイルス(RNAを遺伝子とするウイルス)の活性により変化し、
胚盤胞注入すると胎仔+胎盤+卵黄嚢膜のすべてに寄与することが示されていました。
 STAP論文(レター)の注22にも上記論文が引用されているため著者たちは、ES細胞から胎仔+胎盤+卵黄嚢膜のすべてに寄与するキメラマウスのプロトコルを知っていた訳ですが、
この論文が発表されたのは、2012年7月、発行日が多少ずれるとしても若山先生が緑色に光るキメラマウスを初めて作成に成功さたのが平成23年(2011年)の11月ですので、
この論文を基にした可能性はかなり低いと思われます。
(http://sankei.jp.msn.com/science/news/140217/scn14021708100002-n2.htm をご参照下さい) (続く)
Commented by JAN at 2014-04-29 20:22 x
(続き)また4/7の丹羽先生の会見においても

■ES細胞に含まれる約2%の亜集団これを遺伝子マーカーを使用して識別して回収しますと、胚盤胞注入後胎児胎盤に寄与すると。
しかし、この方法では、遺伝子マーカーの使用なしにはこの集団は回収できず、また回収された集団を安定にシャーレ内で維持することができるという報告も存在しておりません。

という否定の根拠が示されています。
 否定の第1の根拠としては、ライブセルイメージングの継時的観察において、最初から遺伝子マーカーを発現していないのはおかしいということでしょうか?

 とすると、ライブセルイメージングでの観察後に、上記のES細胞と「すり替え」たとする説も成り立つのかもしれませんが、
 丹羽先生は、否定の第2の根拠として、「回収された集団を安定にシャーレ内で維持することができるという報告も存在しておりません」とされています。
 これが妥当性のある見解なのか?は、専門家の先生方の意見をお伺いしてみたいです。
Commented by JAN at 2014-04-29 20:23 x
(続き)また2011年11月に作成されたキメラマウスが、胎仔+胎盤+卵黄嚢膜のすべてにおいて発光していたことは、確認出来ていないので連休明けにでも理研に確認したいと思います。
 ところで、you tube で理研から「STAP cells contribute to embryonic development/ 100%キメラマウス_STAP細胞」
(https://www.youtube.com/watch?v=gSVK8smdXL0&feature=youtu.be)がアップされていますが、
「STAP細胞をマウス胚盤胞(着床前胚)に注入して、仮親マウスの子宮に着床させ、発生させたもの」であるにもかかわらず胎仔のみが発光し、胎盤+卵黄嚢膜の発光が確認出来ないのは何故なんでしょうね?
 STAP幹細胞由来のキメラマウスだから?それとも・・・。

 何かご存じでしたら、ご教示お願いいたします。

 ともあれ、ES細胞の胚盤胞注入から胎仔+胎盤+卵黄嚢膜への寄与は、理論的には可能であることを確認し、先のコメントと訂正させていただきます。
Commented by osumi1128 at 2014-04-29 21:27
JANさん、再コメントありがとうございます。ライブセルイメージングに使われた細胞がキメラマウス作製に用いられることは無いのではと推測します。
Commented by 浅見真規 at 2014-05-24 12:23 x
>桑実胚の段階では各細胞に全能性があること
>については、胚盤胞注入実験により検証されてきた
>ことではないでしょうか?


桑実胚が高い分化能を持つため、集合キメラ法なら胎児と(胎児側の)胎盤の双方に分化するであろう事は認めますが、胚盤胞段階では既に内部細胞塊と栄養膜細胞に分化しており、その後で桑実胚を注入できたとしても胎児と胎盤に分化できるか否かは実験しないとわからないと思います。
by osumi1128 | 2014-04-16 23:30 | サイエンス | Comments(34)

大隅典子の個人ブログです。所属する組織の意見を代表するものではありません。


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