HeLa細胞とは？

細胞株の起源 – Henrietta Lacksという女性

Image Credit: Koliadzynska Iryna/.com

現在では、人間を含む動物由来の細胞株が世界中の研究室で培養され、研究に使用されています。

これらの細胞株のうち、最初に作られたのは「HeLa細胞」と呼ばれるものです。

彼女は、メリーランド州ボルチモアにあるジョンズ・ホプキンス病院の婦人科を受診し、子宮頸部に腫瘍を発見されました。 腫瘍から生検を行うと、1つの標本がジョンズ・ホプキンスの組織培養研究所のジョージ・ゲイらに渡されました。彼らは、正常または病気の組織を「一時的または安定したオルガノイド、または派生した細胞株」として分離・維持するという野心を持っていました。

ヘンリエッタ・ラックスの腫瘍が、それまで研究所に持ち込まれた他の腫瘍と違っていたのは、細胞がしっかりと成長したことです。

ヘンリエッタ・ラックスの腫瘍から増殖した細胞は、適切な増殖条件を満たせば分裂し続けるのに対し、それ以前にがんの標本から細胞を増殖させることは可能だった。

これに対して、ヘンリエッタ・ラックスの腫瘍から増殖した細胞は、適切な増殖条件が満たされていれば分裂し続けます。当初は、鶏の血漿、牛胚エキス、ヒト胎盤臍帯血清からなる培地を用いて、連続的な「ローラーチューブ培養」を行うことで、この条件が満たされました。

世界へ-ポリオとの闘い、そしてその先へ

HeLa細胞とローラーチューブ培養法は、ポリオウイルスとの闘いに利用された。 それまでは神経系組織でポリオウイルスを培養していたが、ジョージ・ゲイがHeLa細胞でポリオウイルスを培養することに成功し、このシステムをジョン・エンダースらが活用したのである。 そして1954年、ジョナス・ソークもHeLa細胞を使ってポリオウイルスを増殖させ、ソークポリオワクチンの開発に成功しました。

これは研究の重要なツールとしてのHeLa細胞の使用の始まりに過ぎません。1980年代のエイズの原因物質であるヒト免疫不全ウイルス（HIV）を特定する研究から、ゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロテオミクスといった現代の「オミクス」研究まで、HeLa細胞は他の研究プロジェクトにも使用されました。

HeLa細胞を用いて行われた研究は7万件にのぼると言われています。その中には、2008年にヒトパピローマウイルス（HPV）が子宮頸がんの原因物質であることを発見したことでノーベル賞を受賞した研究者と、2009年に染色体のテロメアを保護し、染色体の劣化を防ぐテロメラーゼ酵素を発見した研究者がいます。

コンタミネーション

HeLa細胞が不死の細胞株として確立された後、ジョージ・ゲイによってサンプルが米国内外の科学者たちに送られた。 HeLa細胞は、その丈夫な性質から、その後、世界中の多くの研究室で増殖されました。 しかし、1960年代以降、HeLa細胞が他の細胞培養物を汚染するという報告がなされた。

1967年には、HeLa細胞の種内混入を示す報告が発表されました。

1967年には、HeLa細胞に種内汚染があるという報告がなされました。これは、Stanley Gartler氏が、19の細胞株のグルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼとホスホグルコムターゼの電気泳動多型を分析し、アイソザイム分析を用いて判定したものです。

グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼの変異体である「A型」は、アフリカ系アメリカ人に多く見られ、これらの細胞株に見られるホスホグルコムターゼの変異体と合わせると、すべての細胞株が同じ起源であることを示唆する結果となりました。 ある研究では、ヒトの乳がん細胞株と思われていたものが、種族間および種族内の細胞で汚染されていたことが判明しました。また、ヒトと報告されていた細胞が実際には動物由来のものであったり、テナガザルから採取されたと報告されていたものがヒトであることが判明したりしています。

では、なぜHeLa細胞が他の細胞株に勝てたのでしょうか。 – それは、HeLa細胞のサンプルが最初の研究室から出て、他の多くの研究室で増殖されるようになると、継続的に増殖させるために、その頑強な増殖能力がさらに選択されるようになった可能性があります。

Further Reading

• All Cell Culture Content
• Common Problems in Cell Culture
• How to Generate Stable Cell Lines
• HEK293 Cells:
• マイクロパターニングとは

引用文献