飛翔型「科学者の卵養成講座」事務局です。

岩手県立一関第一高等学校の八幡佑奈さんがブログに投稿した質問に堀井明先生から回答をいただきました。

前回の講義(10月14日)では、川添由幸先生と堀井明先生の講義でしたが、先生に質問をしたかった受講生が多く、時間切れになってしまいました。
今回は、先生方のご厚意でご回答いただきました。ありがとうございます。

岩手県立一関第一高等学校の八幡佑奈さんへ



堀井です。

10月14日には一生懸命に話を聞いていただいたようで、ありがとうございます。

あなたの質問に対し、簡単ではありますが、以下のように回答させていただきます。これを読んで、さらに疑問が湧いてくるかもしれません。その時には、遠慮なく、さらなる質問をお願いします。




Q1:なぜ、RNAは転写を間違えるのでしょうか。また、間違ったときに、感知して、アポトーシスを促す物質を放出するなどというようなシステムは無いのでしょうか。

RNAが転写を間違えることもあるかもしれませんが、これは、そのRNA分子に限ったことです。問題になるのは、DNAに間違いが生じた場合です。この場合、「正確に」RNAに転写され、「正確に」タンパクに翻訳されることにより、コンスタントに「異常な」タンパクが産生されます。

DNAに間違いが生じた場合に修復されるメカニズムがあります。細胞分裂に先立ち、DNAのコピーが作られますが、その時に生じた間違いは1000分の1くらいまで修復されます。そのため、10の9乗くらいの塩基がコピーされて１か所くらいで間違いが生じる結果になります。




Q2:one size fits all型では「増殖細胞を殺す薬」となっているのですが、細胞増殖が激しい子供では、薬が標的を見つけることができず、がん細胞以外の細胞を大人よりも多く殺してしまうのではないかと考えました。子供にも使うことができるのでしょうか。


確かに子供の細胞増殖は活発ですが、がん細胞はもっと活発です。細胞培養してみると、多くのがん細胞は平均30時間くらいで細胞分裂します。「30時間ごとに重さが2倍になる」なんている状況を考えてみると、大変なスピードです。もちろん、生まれてくる細胞があれば死んでいく細胞がありますので、こんなスピードではありませんが、正常の成長期の子供よりも圧倒的に速い速度で増殖します。

また、子供の細胞増殖が活発なことにより、抗がん剤治療のあとでダメージを受けた正常組織の回復も促進されます。




Q3:EMTはなぜ、抵抗できるようになったのでしょうか。これも、がん細胞と同じようにRNAが転写を間違った(変異した)からできたのでしょうか。



この質問の「EMTはなぜ、抵抗できる・・・・」の「抵抗」は薬剤抵抗のことと思い回答します。メカニズムとして、まだ未解明ですので、世界中の多くの研究者達が研究しています。私たちも研究しています。

これまでに、「EMTを起こしやすい」ことと「幹細胞」とが密接に関わっていることがわかっています。また、「がん幹細胞」は通常は薬剤抵抗能が高いこと、その理由として、細胞膜で細胞内から不要な分子を放出するためのポンプの役割を果たすABCトランスポーターと呼ばれる分子が高発現していることなどが知られており、がんを促進する経路のNotchシグナル系が活性化していることがEMTや抗がん剤耐性と関係することなどが報告されています。しかし、まだまだ未解明のことが多いため、私達の重要な研究テーマの一つとなっています。

　こんにちは。宮城県仙台二華高等学校1年の関百咲です。あっという間に第五回ですね。ブログを書くのも慣れてきました。何かを継続するということはこの慣れというものがないとなかなか苦しいですよね。あと欲を言えば文章力もついてくれるといいのですが。

　英語サロンは二回目。私の班は受講生3人に留学生1人と、他より少人数で話すことができました。留学生の方はカメルーンから来られた方でしたが、なまりは全然感じませんでした。カメルーンではたくさんの言語が話されており、学校の授業は英語だったらしいです。また、東北大のある教授に学びたい一心で留学しているとのことで、向学心だけで日本まではるばる来るのは本当に情熱があったからなんだと思いました。医学部でウイルス、特にノロウイルスに対する治療を研究しているそうですが、初めに入った大学ではコンピューターを学んでいたそうです。エンジニアになるのも夢だったけれど、学んでいるうちに、曰く「not comfortable」になってしまった。そしてもう一つの夢であった医師になるために大学に入りなおして、現在に至るそうです。

　東北大に留学できるくらいですから、レベルの高い大学にいらっしゃるのだと思います。前の大学を一度やめてまでして、また大変な受験勉強をして難しい大学、しかも医学系に入って、したい勉強をしようとするその姿勢には心を動かされました。自分だったら同じことができるか？　と考えると、疑問でしかありません。受験勉強に耐える覚悟やもろもろのリスクを考えると、なかなかできることではないと思います。それが正しいと断言はできませんが、将来同じようになる可能性もあるので、未来を考える良い機会になりました。

　一つ目の講義は題名からインパクトがありました。やってみなくちゃ、は聞いたことがありましたが「やってみても分からない」。この意味は最初に教えて頂きました。人間には観察力の精度には限界があり、簡単に錯覚を起こしてしまうのです。以前、仙台市科学館のトリックアートのイベントに行ったのを思い出しました。有名所ですと床が白黒のマス目の部屋を歩くと、人の大きさが変化して見えるものとかですが、一見本当に非科学的な現象が起こったように見えるのです。実際は床の模様がゆがんでいるなど、みっちり計算されているのですが。先生の虹の色の数は国によって違うとか、特に月が太陽の連星だ、という話は驚きました。人間は思い込みしやすく、一つの考え方に縛られやすいのかもしれません。
　しかし、こういった世間に「常識」と思われていることを、科学的手法で(先生曰く「計算して定量的に」)検証し、誤りを訂正したりまたさらに新しい発見をしたりするのが、科学者の仕事なのだと思いました。憶測で話す、何事も決めつけてかかる、という人がいますが、その憶測が科学的根拠に基づいていない限りもってのほかということですね。私も理論的に一つずつ考えてものを言う、行動するということを意識していきたいです。

　二つ目は分子病理学ということでしたが、実はいつもに増して楽しみにしていた講義でもありました。というのも私は医者になる気はないのですが病気や人間の仕組みの研究には少々興味があり、特に人間のおおもとである遺伝子の話を聞くときは、生命の深淵を覗いているようでワクワクします。実際の講義でも遺伝子の話が中心だったので、聞いていて非常に興味深かったのですが、完全に理解することができず、講義後も友人と話したり資料を読み返したりしていました。印象に残ったのは、細胞周期チェックポイントと、DNA複製時の異常を修復してくれる遺伝子がある、という話です。がんと直接関係はありませんが、人間の体はよくできているな、と思う瞬間でした。ただすべてをチェックできる・修正できるわけではないし、現に遺伝子異常ができてしまっているので、やはり異常の起こる根本を見つける、その治療方法を編み出す学問というのは大事なのだと感じました。
　もう一つ心に残っているのは、がん転移の話のうち、がん細胞が骨髄細胞を転移予定先に呼び寄せたと考えられる実験でした。がん転移というと、がん自体がある場所めがけて移動するイメージでしたが(これも思い込みですね)、体の特定の細胞をも操作してしまうのは恐怖を感じました。がんという病気の恐ろしさがこういったところからも分かる気がします。

　今回は「見えていないもの」の話でした。一つ目は人間の認知力の限界という意味で、二つ目は物理的に、また未解明な部分の多いという意味で。英語サロンの話は将来のことを考えたので、まだ見えない未来...とするのは強引でしたかね(笑)
それらが徐々にでも解明されていくのは、もちろん眺めているのも楽しいですが、自分の手で解明する方が何十倍も楽しいし充実していることでしょうし、科学者の原動力ともいえるのだと思います。

こんにちは。岩手県立一関第一高等学校の八幡佑奈（やはたゆな）です。
もうだいぶ前から寒いですね...
秋はあったのでしょうか...？

では、第五回目の反省を始めたいと思います。

＊英語サロン

今回の英語サロンでもとても有意義な時間を過ごすことができました。
今回は中国、上海出身の方と交流しました。彼女の自慢できることは「背が高いこと」でした。背が低い私にとっては羨ましい限りでした。また、彼女は数学が1番得意だと話していました。一方の私は数学が1番苦手...
自分とは正反対に感じる方と話すことで、こんな考え方があるのだな、このように見れば楽しく感じられるのだな、など新しい発見がたくさんあり、とても面白く思えました。
また、今回のテーマは「自慢できること」でしたが、それは私が最も苦手とする自己紹介の仕方です。自己主張やコミュニケーションは苦手ではないのですが、自慢は苦手です。なぜなら、誇れるところがないからです。しかし、今回あえてその苦手を課題に出されたことで、自分を見つめ直すことができました。

＊川添 良幸教授による講義
「自然を正しく理解する？-やってみても分からない-」

表紙から感心しました。反転するだけで、こんな違いがでるのかと驚きました。脳が二次元の画像を三次元に再構築するときに間違うからこのようなことが起きるそうですが、たこ焼き器だけではなく、他の物もさまざまな角度から見てみたいと思いました。
今回の講義では、「一般常識にとらわれない」ことを学びました。

例えば、「あきかん、あきびん、乾電池の回収箱」。私も分類したくなってしまう一人でした。しかし、実際は分類しないことが正しかったのです。「かごを減らしたい」という業者さんの本音や収集先で分類されるということを知り、これからは混ぜようと思いました。私のような分類したがる人には、このような説明が効果的なのではないでしょうか！

また、ルーローの三角形をタイヤにした車は、走ることさえ想像できませんでした。タイヤは丸くなくても走るのです。さらに驚くべきことに、そのタイヤには、雪道のスリップ防止、砂丘を速く走れるかもしれないという近未来的な機能が期待できるらしいです。

そして、生まれて初めて二角形を見ました。しかし、今でも「二角形...？？」と思っています。なぜなら、三角形（ルーローではない）以上の多角形は曲線がないのに、二角形にはあるからです。さらに、曲線から円を連想したときに、正多角形は角が多くなるに連れて円に近づくはずが、二角形はすでに曲線を持っているのです。

考えれば考えるほどわからなくなるものもある講義だったので、まさに題名通りの講義でした。

＊堀井明教授による講義「がんを知り、診断し、治療する～病に立ち向かう病理学の世界～」

私は、病理医を志しているので、とても楽しみにしていました。
まず、一般的に「がん=死ぬ」と考える方が多いと思います。私もその一人でしたが、必ずしも「がん=死ぬ」ではないことを学びました。臓器によって治療しやすいか否かが異なるからです。臓器別に見たときに著しく生存率が低いのは膵臓でした。こんなにも臓器で変わってしまうことに、恐ろしいと感じました。

また、間違えたRNAから間違えたアミノ酸が作られ、がん細胞が3から4つできることで発がんするそうです。たったの3から4つの細胞が莫大な数に増殖することを考えると、早期発見はとても大事なことだと思いました。

そして、私が1番驚いたのは、がんの転移場所が予測できることです。その理解には次の２つの考え方が重要だそうです。
① seed and soil theory
がんにとって居心地のいい場所があり、その場所へ転移する可能性が高いそうです。
② anatomical theory
例えば、消化器系のがんの場合、必ず肝臓の門脈を通るので、そこに転移する可能性が高いそうです。
100%ではないですが、転移の早期発見につながる大切な考え方だと思いました。

さらに、EMTという抗がん剤に抵抗をもつ細胞があるそうです。まるで、毎年のインフルエンザウイルスとワクチンの戦いのようだと思いました。医療では、たとえ良い薬ができたとしても、油断せずに常に耐性菌の可能性を考えなければならないのだと実感しました。

今回のレポートがうまく書けずに落ち込んでいます。
自分が手応えを感じるものを添削していただきたいので、考えながら講義を聞けるようになりたいです。

堀井教授に質問です。
Q1:なぜ、RNAは転写を間違えるのでしょうか。また、間違ったときに、感知して、アポトーシスを促す物質を放出するなどというようなシステムは無いのでしょうか。

Q2:one size fits all型では「増殖細胞を殺す薬」となっているのですが、細胞増殖が激しい子供では、薬が標的を見つけることができず、がん細胞以外の細胞を大人よりも多く殺してしまうのではないかと考えました。子供にも使うことができるのでしょうか。

Q3:EMTはなぜ、抵抗できるようになったのでしょうか。これも、がん細胞と同じようにRNAが転写を間違った(変異した)からできたのでしょうか。

みなさんこんにちは。

宮城県仙台二華高等学校1年の桑原優菜です。第5回科学者の卵の振り返りをしたいと思います。

1.英語交流サロン

今回から、1人の留学生の方と4人の卵たちという構成に変わりました。

私のグループに来てくださった方は、コンクリートの材料・有用性について研究しているそうです。

留学生の方はベトナム出身でしたが、英語のなまりが強く聞き取るのが難しい部分もあり、スムーズに会話できなかったことが反省点です。それでも、留学生の方がゆっくり説明してくださったおかげで、趣味や将来の夢などたくさんのお話をすることができました。

私の自慢できること...！！で、とにかく英語が好き、ということを話しました。学校では英語部に所属しているほか、ホストファミリーとも連絡を取り合ったりするので、英語を使う機会には恵まれてると思いますし、人一倍英語という言語に関心があるからです。英語サロンの終わりに、みなさんが「私の自慢できること」を話していたとき、留学生の方に「英語部なんてすごいじゃん！Youも発表してみなよ！」と言われましたが、引っ込み思案な私の性格が邪魔をし発表することができなかったので、後悔しています。"Maybe next time...!!" 留学生の方と約束したので、次こそは発表に挑戦したいです。

2.「自然を正しく理解する？－やってみても分からない－」

本当に驚きの連続だった講義でした。「ネットで流れる情報を鵜呑みにしない、その情報が正しいかどうかは自分で判断する」といったお決まりのフレーズはよく聞きますが、「教科書に載っていることを鵜呑みにしない」なんて言葉を聞いたことのある人は世界中に一体何人いるんでしょう？？教科書に載っていることは正しい、その常識とすらいえる概念こそが誤った思い込みである、と考える人はそう多くない......どころか皆無に等しいでしょう。この講義では特に、月は地球の衛星ではなく連星である、という話に言葉で言い表せないほど衝撃を受けました。教科書の言うことは正しい。疑いの心すら持っていなかった私にとって、大きな風穴を開けてくれるような話でした。もともと天体好きなので、時間のある時にもっと詳しく調べてみたいと思います。

月の話だけではなく、ごみの分別など私たちの日常生活に潜む様々な誤解、ルーローの三角形で車が走れるわけないでしょ？！といった単なる思い込みが、案外私たちの行動を限定したり発想の幅を狭くしたりしていることが少なくないのかもしれません。

...ということで、今日から教科書に書いてあることは一から調べなおしっ！！！をするわけにはいきません。ただ、せめて自分が疑問に思ったことだけでも、納得するまでとことん真理を探求していく姿勢が大切だな、と今更のように気づかされました。残りの卵の講義でも、常にこの姿勢を大切にしていきたいと思います。

3.「がんを知り、診断し、治療する～病に立ち向かう病理学の世界～」

私は将来医学系の道に進みたいと思っているので、大変興味深くお話を聞かせていただきました。

医療技術の進歩により、「がんは不治の病」という認識はだいぶ改善されてきているように感じていましたが、いまだに致死率の高いがんもあり、がん細胞の恐ろしさを感じました。特に悪性腫瘍は多臓器への転移が認められることが特徴的で、また悪性腫瘍のできた臓器とその他の臓器が癒着した場合の腫瘍摘出術は大変難しいと聞いたことがあります。そのような恐ろしい病に立ち向かうため、様々な形の、患者の健康状態や体質に合った治療法が多く確立されてきたことに強い関心を覚えました。また、それぞれメリット・デメリットを持った多くの治療法があるからこそ、「インフォームド・コンセント」のように、患者が医師の説明を受け、より主体的に治療過程について考えられる環境づくりが大切なのだなと感じました。医師を目指す私にとって、この講義からはたくさん学び取るべきことがあると思います。前回英語サロンでお会いした留学生の方は、東北大学医学部で病理学、がん細胞の研究をしているそうなので、機会があればまた色々とお話させていただきたいです。

今回で、全10回の科学者の卵も半分終わってしまいました。本当にあっという間ですね......

残りの卵の時間を少しでも有意義に過ごせるよう、これからも、ハングリー精神で活動に臨みたいです！！

長くなってしまったので、レポートの振り返りはまた別の機会にしようと思います。

みなさん次回もよろしくお願いします。

　こんにちは、盛岡第三高等学校の佐々木暖人です。題名にも書いてある通り、第四回・第五回の講義を受けての私自身の感想を記したいと思います。

　渡辺先生の自家不和合性についての講義では、生物は進化の過程において、自植性植物から他植性植物へ変化したということを学びました。しかしながら、現在も多くの自殖性植物が存在しているのは自殖性植物と他殖性植物にそれぞれ有利な点があるからだということです。具体的には、自植性植物の有利な点は生殖しやすいということであり、他殖性植物の有利な点は遺伝的多様性が保たれやすく、特定の環境に弱くなりすぎないため、環境の変化に種全体として適応しやすいということであるということを理解できました。一方でこのような、いわゆる生物学的な知識を持っているはずがない生物自身の体で、自殖性から他殖性といった変化が起こるのか、不思議に思いました。

　徳山先生の理論計算機科学についての講義では、数学は工学や医学等のさまざまな分野の発展において重要な学問であるだけでなく、インターネット検索のような私たちが日常的に利用しているようなものにも使われているということを知りました。私がこの講義を受講して最も印象に残っていることは、数学的工夫によって、両手十本の指だけで数十や数百といった、指の本数の何倍もの数を数えられるということです。

　川添先生の「自然を正しく理解する」の講義では、教科書に書いてあったり、私たちの中で常識だと考えられていることに誤りがたくさんあるということを学ぶことができました。例えば、私は小学校の頃からずっと、月は地球の周りを回っていると教わってきました。しかしながら月の軌道を見てみると、実際は、月も地球と同様に太陽の周りを公転しているということを知りました。つまり、月が地球の周りを回っている衛星であるというのは、あくまで地球人による主観にすぎなく、そのような主観を極力減らしていくことが、自然を正しく理解していくために重要なことであるということがわかりました。

　堀井先生のがんについての講義では、がんやその治療法について学びました。がんとは悪性腫瘍のことで、それは主に遺伝情報の伝達の誤りが原因で発生するということでした。したがって、がんとは菌のような生物ではなく、無生物であるので、がんを治療するには、がん細胞と呼ばれる、正常でない細胞を壊さなければならず、その際に、周りの正常な細胞にも傷をつけることになり、副作用が生じるということでした。また、がんが転移しやすい体の部位があり、その部位はがんの種類によって異なるということをこの講義で初めて知ることができました。