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「今週のハイライト」は、米国科学振興協会（AAAS）の広報部門が報道関係者向けに作成したニュースを日本語に翻訳したものです。サイエンス誌に掲載された論文・記事とは表現が異なる場合もあり、その正確性、通用性、完全性について、保証をするものでもありません。正確な情報を得るためには、必ず原文をご覧ください。

2008年 12月 19日

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Scienceが選ぶ2008年科学的進歩ベストテン―第1位は「細胞の再プログラミング（初期化）」

Science’s Breakthrough of the Year – Cellular Reprogramming

Scienceは、2008年科学的進歩ベストテンの第1位に、疾患に罹患した患者の細胞を再プログラミングすることにより細胞株をオーダーメイドで作製するという研究を選出した。この細胞株および細胞株の作製技術は、パーキンソン病やⅠ型糖尿病といった研究が困難であった疾患機序を解明し、将来的には治療につなげることを目指して長きにわたって追求されてきた技術である。「Scienceの記者および編集者は2008年の最大の科学的躍進を選出するにあたり、宇宙の仕組みに関する重大な疑問への解答となる研究や、今後の発見への道を拓く研究を探索した。第1位に選出された細胞の再プログラミングは、生物学の新分野を一夜にして切り開き、生命を救う医学的進歩という希望の光をもたらした」と副編集長（deputy news editor）Robert Coontzは述べている。2008年の科学的進歩に選出された他9件を以下に紹介する。第2位の「太陽系以外の惑星の直接検出」以外、順不同。太陽系外惑星―百聞は一見にしかず：主星のまぶしい光から惑星のほの暗い光を識別する特殊な望遠鏡技術を用いて、太陽以外の恒星を周回する複数の惑星を直接観測することに初めて成功した。がん遺伝子のリストが拡大：最も致死率の高い2つのがんである膵臓がんや膠芽腫を含む種々のがん細胞の遺伝子配列が決定されたことにより、細胞分裂の抑制を取り除いて細胞をがん発症へと導く突然変異が多数検出された。不思議な新素材：高温超伝導体は、超高温かつ電気抵抗がゼロの状態で電気を伝導する素材である。2008年、銅酸化物ではなく鉄化合物から成る第2の高温超伝導体が発見され、話題を呼んだ。活動中の蛋白質を観察する：蛋白質がターゲットに結合して細胞の代謝状態を変え、組織の特性にも関与するという驚くべき観察結果が得られた。必要に応じた再生可能エネルギー：風力や太陽エネルギーといった常時利用可能ではないエネルギー源から生産した余剰電力を、産業規模で備蓄する有望な新しいツールが発見された。比較的容易に入手可能なコバルト・リン触媒は電気を利用して水を分解し、水素を発生させる。その後、水素が燃料電池に貯蔵され電力生産が再び可能になる。胚の映像：2008年、胚が発生する際の細胞の動きを先例がないほど詳細にわたって観察することに成功した。ゼブラフィッシュの胚を構成する約16,000個の細胞の様子を発生開始から24時間追跡する映像が記録・分析された。「良い」脂肪が解明される：「良い」褐色脂肪を変化させ、「悪い」白色脂肪を燃焼して、身体の熱を産出して筋肉に送り込むこと、また、その逆も可能であることが発見された。本研究は肥満治療への新しいアプローチを提示すると思われる。世界の重量を計算する：可視宇宙のほとんどすべての粒子とその相互作用を明らかにする（正確には、どれほどの陽子質量および中性子質量をもっているかを予測する）標準モデルを証明する演算に成功した。より速く、より低コストでゲノムの塩基配列を決定する：ヒトのゲノム配列決定に用いた最初の方法に比べ、かなり高速で低コストのさまざまな配列決定技術により、体毛の長いマンモスからヒトのがん患者まで多種のゲノム配列が相次いで報告された。

"Breakthough of the Year" by Science News staff in Washington, D.C.

雄鳥は祖先である恐竜から役割を受け継ぐ

Male Birds Take Cues from Dino Daddies

現存する鳥類の90％以上では、子育てを雄が担っている。実のところ、こういった子育ての形態は数百万年前に始まり、鳥類と古い近縁関係にある恐竜が進化する過程で受け継がれていったものであると研究者らは述べている。David Varricchioらは、恐竜の卵と巣および骨格の化石データを調査し、鳥類と密接な関連がある特定の恐竜3種の雄が雄単独の子育てを行っていたことを発見した。恐竜の雄による子育てに関する今回の発見は、この子育て形態に意義深い脊椎動物の進化の歴史があることを示すと同時に、雄主体の繁殖システムが鳥類の出現より前に始まっていたことを意味している。Varricchioらは、現存する一部の鳥類に見られる雄雌共同の子育てが、異なった状況下で進化したものに由来するに違いないと述べ、今回のような重点的な研究と好条件に恵まれた考古学上の発見により、鳥類のさえずりや呼吸といった他の特性が特定の恐竜から受け継いだものであることがいずれ明らかになるだろうと結んでいる。Perspective記事ではRichard Prumが今回の発見について詳しく説明している。

"Avian Paternal Care Had Dinosaur Origin," by D.J. Varricchio; F.D. Jackson; J.J. Borkowski at Montana State University in Bozeman, MT; J.R. Moore at Texas A&M University in College Station, TX; G.M. Erickson at Florida State University in Tallahassee, FL; M.A. Norell at American Museum of Natural History in New York, NY.

火星で検出された念願の炭酸塩

Long-Sought Carbonates Detected on Mars

火星表面の炭酸塩を含有する岩石から得られた新しいエビデンスから、少なくとも火星の古代の水はこれまで考えられていたものほど酸性ではないことが示唆された。マーズリコネッサンスオービターの分光計を用いて、Bethany Ehlmannらは、ニリ・フォッサエ（Nili Fossae）と呼ばれる峡谷地域で炭酸塩鉱物を検出した。これらの鉱物は、pHが比較的中性の水により風化した火山岩に含まれていると考えられる。火星には、水、玄武岩および二酸化炭素の大気という、炭酸塩を生成するための原材料があるが、今まで炭酸塩のある広範囲な地域が発見されていない。この謎に対する主要な説明の１つに、酸性水が炭酸塩を溶解したか、炭酸塩の生成を妨害したかが挙げられる。とりわけ、火星史中期のヘスペリア紀（Hesperian）は、酸性水による風化が一般的であった時代であるとされる。岩石のわずかな露出（10平方km以下）で生じた新しい炭酸塩は、粘土鉱物を伴っており、これらの鉱物が生成したときの火星の水は中性、むしろアルカリ性であったことを示唆している。Bethany Ehlmannらは、古代の火星が、酸性度の幅が広い水からなる湿潤環境であったと述べ、「このような多様性は、過去の火星が居住可能であったことを示している」と結んでいる。

"Orbital Identification of Carbonate-Bearing Rocks on Mars," by E.L. Ehlmann; J.F. Mustard; L.H. Roach at Brown University in Providence, RI; S.L. Murchie at Johns Hopkins University/Applied Physics Laboratory in Laurel, MD; F. Poulet at Universite Paris Sud 11 in Orsay, France; J.L. Bishop; A.J. Brown at Search for Extraterrestrial Intelligence Institute in Mountain View, CA; J.L. Bishop; A.J. Brown; D.J. Des Marais; T.L. Roush at NASA Ames Research Center in Mountain View, CA; W.M. Calvin at University of Nevada in Reno, NV; R.N. Clark; G.A. Swayze at U.S. Geological Survey in Denver, CO; R.E. Milliken at California Institute of Technology, Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, CA; J.R. Wray at Cornell University in Ithaca, NY.

白血病細胞と「ニッチ」の関係

Viewing Leukemia Cells in Their “Niche”

白血病細胞がマウスの循環系を攻撃する様子を研究した結果、がん細胞がある特定の蛋白質を利用していることが確認され、これを新たな治療法の有望なターゲットにできる可能性があるとの報告があった。Angela Colmoneらは生きた白血病マウスのリアルタイムイメージングを実施し、生涯にわたって体に必要な健康な血球を供給する健康な造血前駆細胞（HPC）の動きを白血病細胞が妨げている様子を調べて今回の発見を得た。Colmoneらは、マウス白血病細胞が骨髄に潜り込み、HPCを誘引する「ニッチ」を作出していることを観察した。これら悪性ニッチはマウス本来のニッチを打ち負かしてHPCを誘引し、その結果、正常なHPC機能を妨害しながら血中のHPC数を減少させていた。またColmoneらは、白血病細胞から分泌される幹細胞因子と呼ばれる特定の蛋白質を中和することで、HPCの悪性ニッチへの遊走を抑制し、骨髄中の悪性ニッチの形成を妨げることに成功した。今回の新たな発見はヒトを対象とした試験で確認する必要があるものの、HPCをこれらがんの罠から守る方法が明らかになったため、体内での健康な血液製造を確保するうえで役立つだろう。

"Leukemic Cells Create Bone Marrow Niches That Disrupt the Behavior of Normal Hematopoietic Progenitor Cells," by A. Colmone; M. Amorim; A.L. Pontier; S. Wang; E. Jablonski; D.A. Sipkins at University of Chicago in Chicago, IL.

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