일본산업뉴스요약

차세대 선도자
실험 쥐로 인간의 백혈병 재현
유전자를 특정해 신약 후보 검출

이화학연구소(RIKEN) 그룹디렉터 이시카와(石川) 후미히코(44)

환자의 세포를 사용, 인간의 질환을 쥐의 몸 안에서 재현할 수 있을까? 이화학연구소(RIKEN)의 그룹디렉터인 이시카와는 적혈구나 백혈구의 공급원이 되는 조혈간세포를 이식해, 혈액이나 면역세포를 인간의 것으로 대체한「인간화(化) 쥐」를 만들었다. 또한 사람의 백혈병을 앓는 쥐를 만들어, 신약 후보 물질을 발견했다. 환자를 구하고자 하는 일념으로 연구에 전념하고 있다.

2013년, 이시카와 팀은 급성골수성백혈병에 효과가 있는 화합물을 발견했다고 발표하였다. 백혈병 세포를 생성하는「백혈병 간세포」에 한해서만 그 효과가 있다. 백혈병을 재현한 인간화 쥐에 투약하였더니, 거의 모든 백혈병 세포가 소멸 되어, 정상적인 혈액으로 돌아왔다. 논문 발표 후 3년 정도 지난 지금「임상 실험을 위한 최종 단계에 도달했다」고 그 성과를 말한다.

급성골수성백혈병은 항암제 사용으로 어느 정도는 치료가 가능하다. 그러나, 그 원인이 되는 유전자의 종류에 따라선 재발률이 높아 완치가 어렵다. 큐슈 대학 의학부에 들어간 이시카와 씨는 일본이나 세계의 혈액내과의가 백혈병 극복에 도전해, 골수이식 등의 실적을 쌓은 역사를 알게 된다.「선배들이 구축한 의료 기술 향상을 위해 자신도 공헌하고 싶다」는 생각에 혈액내과의로의 길을 선택한다.

이시카와 씨가 고안한 것은 백혈병 환자의 세포를 사용해, 생체 내에서 연구하는 방법이다. 유전자를 조작한 쥐를 질환의 모델로 사용한 연구는 세계적으로 추진되고 있지만, 그것은 어디까지나 쥐가 가진 질환에 지나지 않는다.

인체를 사용한 실험은 불가능하지만, 그 세포를 쥐에 이식한다면 인간의 질환을 재현할 수 있다. 2005년, 태어난 지 얼마 되지 않은 면역 부전 쥐에게 인간의 조혈간세포를 이식하여, 혈액과 면역의 세포를「인간화」한 쥐의 제작에 성공했다. 인간의 정상적인 혈액과 면역을 쥐를 통해 재현한 것이다.

RIKEN으로 연구의 터를 옮겨, 다음 단계인 쥐를 통해 인간의 백혈병을 재현하려 했으나, 과제가 있었다. 기초과학 연구소인 RIKEN은 병원을 가지고 있지 않다는 것. 큐슈 대학 의과선배인 다니구치(谷口)씨가 속해있고, 백혈병 치료에 실적을 가진 도라노몬(Toranomon)병원(도쿄)의 협력을 얻어, 백혈병 환자의 세포를 사용할 수 있게 되었다.

환자의 백혈병 간세포를 갓 태어난 면역 부전 쥐에게 이식하여 백혈병의 인간화 쥐도 만들었다. 두 종류의 인간화 쥐를 통해 급성골수성백혈병(AML)으로 재발이 일어나는 원인을 규명해 나갔다. 백혈병간세포는 골수와 뼈의 경계에 깊숙이 자리잡고 있는 까닭에, 기존의 항암제로는 잘 듣지 않았던 것이다.

백혈병 간세포에만 존재하는 유전자를 특정하여, 신약의 표적이 될 수 있는 단백질을 25종류로 압축시켰다. 그리고 드디어 인산화 효소의 일종과 결합하는「RK-20449」라고 하는 저분자화합물이 백혈병간세포를 없앤다는 사실을 규명해냈다.

발견된 유전자의 비교, 단백질의 입체 구조에 대한 분석, 단백질과 결합하는 화합물의 분석 ---. 「다른 분야의 전문가들과의 만남 덕분에 목표에 다가갈 수 있었다. 의료도 연구도 팀 플레이인 것은 마찬가지다」라고 말한다.

이시카와 씨는 인간화 마우스를 백혈병 이외의 연구에도 활용하려 하고 있다. 인간화 쥐의 면역 세포는 사람의 것이지만, T세포가 성숙하는 흉선은 여전히 쥐의 것이다. 쥐의 흉선에서 인간의 분자를 발견한다면, T세포의 기능을 인간에 가깝게 만들 수 있다. 면역요법이나 바이오 의약품의 연구에 활용 될 수도 있다고 본다.

RIKEN으로 옮긴지 올해로 10년째이지만, 감상에 젖을 여유는 없다고 한다. 앞을 향해「계속 달려간다」는 이시카와 씨.

  -- 끝 --