成人における組織と臓器の再生

引用

Yannas, I. V. (2015). Tissue and Organ Regeneration in Adults: Extension of the Paradigm to Several Organs (2nd ed.). Springer.

章の要約

第2版は十章からなるモノグラフで、前付け・後付けが付く。著者は材料科学者・生体医工学者の Ioannis Yannas である。出版社は、皮膚と末梢神経における誘導的な器官再生の基本原理を述べ、当初のパラダイムを他の器官へ広げる教科書だと説明している。「臓器横断的な規則」が確立され、元の足場に似たコラーゲン系の足場を使って肺、膀胱、アキレス腱などを再生させた独立の研究者たちの仕事からその使い方が示される。出版社はこの方法を、臓器移植では満たされない臨床上の必要を埋めるものとして位置づけている。

第1章：器官損傷の不可逆性

本書全体が取り組む問題から始まる。成体の器官損傷の不可逆性と、それに対する誘導再生という目標である。

第2章：再生しない組織

再生しない組織を検討し、後の章で研究される再生の結果との対比を用意する。

第3–4章：実験方法 I と II

第3章「実験方法 I：解剖学的に明確な創傷」と第4章「実験方法 II：欠損閉鎖則」は、損傷をどのように定義し観察するかを述べる。後者は欠損がどう閉じるかについての規則を導入し、後の章で使われる。

第5–6章：皮膚の再生；末梢神経の再生

本書の二つのモデル系。第5章「皮膚の再生」と第6章「末梢神経の再生」は本書で最も長い二章で、パラダイムが最初に構築された二つの器官でそれを示す。

第7章：皮膚と末梢神経の合成に必要な最小限の反応物；他の器官の組織への拡張

皮膚と末梢神経の合成に必要な最小限の反応物は何かを問い、その答えを他の器官の組織へと広げる。出版社がこの版で加わったと述べる拡張である。

第8章：創傷収縮と再生の拮抗関係

競合する過程としての創傷収縮と再生の関係を取り上げる。

第9章：活性足場による収縮阻止の分子生物学

分子レベルへ進み、活性足場がどのように収縮を阻止するかを論じる。

第10章：足場再生パラダイムとその帰結

議論をまとめ、その帰結を示す。Crossref の記録には、第10章の後に短い正誤表も載っている。

主要概念

第1–4章

• 器官損傷の不可逆性：誘導再生が克服しようとする問題。
• 解剖学的に明確な創傷：修復を研究するための実験設定。
• 欠損閉鎖則：欠損がどう閉じるかを支配する規則。

第5–7章

• 誘導再生：足場を用いて皮膚と末梢神経で器官再生を誘導すること。
• コラーゲン系足場：本書が論じる研究で使われる足場の種類。
• 臓器横断的規則：出版社によれば、この版で初めて記述された、この治療を他の器官へ広げるための指針。

第8–10章

• 創傷収縮と再生：互いに拮抗する過程。
• 収縮阻止：活性足場が収縮を妨げる分子機構。
• 足場再生パラダイム：全体を統べる枠組みとその帰結。

批判的分析

長所

• 一貫した一つの議論。 各章は不可逆な損傷という問題から出発し、方法と二つのモデル器官を経て統一的なパラダイムへ進むため、概説ではなく一つの論証として読める。
• 皮膚と神経から他の器官への明確な拡張。 第2版は肺、膀胱、アキレス腱などに関する他の研究者の証拠を加え、パラダイムをその起源の外で検証する。
• 主張を告げる章題。 「創傷収縮と再生の拮抗関係」や「活性足場による収縮阻止の分子生物学」のような章題が主張を述べているため、目次だけで論理を追える。
• コンパクト。 十章で約270ページあり、大学院のゼミで扱いやすい分量である。

短所

• 範囲が狭い。 本書は再生への一つのアプローチ、足場による誘導再生を扱い、幹細胞など他の戦略は概観しないため、一般的な組織工学の教科書ではない。
• 専門性が高い。 分子と材料に関する章は、生体材料か細胞生物学の素養のある大学院生向けである。
• 単著者の視点。 パラダイムが一人の著者によって提示されるため、他のアプローチの位置づけを知るには、より幅広い教科書と併せて読むとよい。

コースにおける位置づけ

組織工学の書目の中で、本書は焦点を絞った高度なモノグラフである。Birla の Introduction to Tissue Engineering は組織工学を工学設計の問題として示し、細胞、生体材料、応用を扱う。Principles of Tissue Engineering と van Blitterswijk の Tissue Engineering は幅広い教科書で、後者はこの分野の初学者向けに構成されている。Slack の Stem Cells: A Very Short Introduction は幹細胞と再生医療の短い解説である。

まず幅広い教科書の一冊で足場、細胞、再生の位置づけをつかみ、その後に Yannas で、足場が生体内でどのように再生を誘導しうるのか、そして創傷がなぜ代わりに収縮するのかを詳しく学ぶとよい。

本書の使い方

生体医工学、材料科学、再生医療の大学院生と研究者に向く。細胞生物学と生体材料の基礎知識を前提とする。

実用的な読み方：

• 中核： 問題を示す第1・2章と、二つのモデル器官の第5・6章。
• 方法： 実験の定義に馴染みがなければ、器官の章の前に第3・4章を読む。
• 機構と総合： 第7〜10章で、最小限の反応物、収縮と再生の関係、分子的基盤、全体のパラダイムを学ぶ。
• 練習： 各章を、それが引用する原著論文と併せて読む。議論は具体的な実験に基づいているからである。