提言70:「STAP細胞論文の捏造・改ざん」から何を学ぶか
2014年1月30日、読売新聞は「第3の万能細胞」の大見出しで、「細胞に強い刺激を与え、様々な組織や臓器に変化する『万能細胞』を作る新手法をマウスの実験で発見した」と、第1面のトップニュースで報じた。他のマスコミも、「理化学研究所の小保方晴子ユニットリーダーらのグループが、まったく新しい万能細胞『STAP細胞』の作製に成功した。」等と褒め称えた。
その後、世界の研究者が「STAP細胞」の作製を試みた。しかし、作製はされなかった。再現実験を打ち切り、論文に対する疑惑を抱く研究者が続出した。
3月15日現在、再現に成功したしたとしているのは、理化学研究所の小保方グループだけで、リンパ球から「STAP細胞」を作製(初期化)したという段階に止まっている。「STAP細胞」が様々な細胞へ分化(注1)したことの確認や「全身にSTAP細胞が広がっているマウスの作製」等については不明である。このような経緯の中で、「STAP細胞」は本当に存在するか等、論文の「捏造・改ざん」疑惑が広がった。
2014年4月1日、理化学研究所の調査委員会が論文の画像に捏造や改ざんがあったとする報告書を発表した。「第3の万能細胞」として世界的に注目を集めた発表から、わずか2ヶ月である。
2014年5月8日、理化学研究所は、小保方晴子ユニットリーダーの不服申し立てを退け、再調査をしないことを決定し、論文の撤回を勧告した。「STAP細胞」の作製に成功していた可能性を残しながらも研究論文が取り下げられる可能性も出てきた。
今後、STAP細胞論文の「捏造・改ざん」のような研究不正を起こしてはならない。そのためにはどうするか、今回の論文の「捏造・改ざん」を教訓として、何を学びとるかにつて、見解を述べてみたい。
1.第3の万能細胞とは何か
ヒトの一生は「受精卵」から始まる。この受精卵こそ、体のどの細胞にもなり得る全能性の細胞である。しかし、受精卵の全能性は、分裂を重ねるうちに失われてしまう。分裂がさらに進むにつれて、それぞれの細胞は徐々に分化し専門性をもつようになる。最終的には274種類にも及ぶ細胞へと専門化する。分化した細胞、例えば、いったん皮膚になった細胞は、もはや赤血球や神経細胞に変化することはない。こうして細胞は、他の細胞になる可能性を失い、自分の役割に特化するのである。
「万能細胞」という呼称は、主に一般向けの解説やマスメディア向けに用いられている用語で生物学用語ではない。「万能細胞」について、ウィキペディア(フリー百科事典)では、「万能細胞という言葉は、1998年11月ヒト胚性幹細胞(ES細胞)が報告されたときの新聞報道から見られる。その後、人工多能性幹細胞(iPS細胞)が報告されると、ES細胞を従来の万能細胞、iPS細胞を新型の万能細胞と呼び分け、あるいはまとめて万能細胞と呼ぶようになった」と記述されている。したがって、「ES細胞」が第1の万能細胞、「iPS細胞」が第2の万能細胞、「STAP細胞」が第3の万能細胞と呼称することができる。
(1) 胚性幹細胞(ES細胞)
アメリカのウィスコンシン大学の研究チームが1998年、分裂を始めた受精卵から、様々な臓器や組織になり得る胚性幹細胞(ES細胞:embryonic stem cell)を取り出すことに成功し、一気に注目が集まった。日本でも2003年5月、京都大学再生医科学研究所がヒトES細胞を作製することに成功した。
人間の体はたった1つの受精卵が分裂を繰り返していく中で、それぞれの細胞が心臓や神経、筋肉になるよう運命付けられ、やがて60兆もの細胞が協調しあってヒトとして誕生する。
しかし、ES細胞は、まだこうした運命が決まっておらず、環境に応じてどのような細胞にもなりうる夢のような細胞である。ES細胞の発見以来、人体がそれぞれの組織を作製する状況を試験管内で再現し、ES細胞から様々な細胞を作製する研究が急速に進んだ。
ヒトES細胞を作製するためには、母胎に戻せば胎児に成長する可能性がある初期胚を壊さなければならない。そのためES細胞をめぐっては倫理的な議論が活発に行われた。 ウィスコンシン大学の研究チームが作製したES細胞は、不妊治療で使われなかった受精卵を夫婦の同意を得て利用した。
2012年12月、理化学研究所の神戸研究所は、ヒトのES細胞から「眼杯」と呼ばれる立体的な網膜組織をつくることに、世界で初めて成功した。眼杯をさらに培養し、ヒトの網膜とほぼ同じように、複雑な組織になることが確認された。また、組織が傷まない凍結保存の方法も開発したことによって、長期保存が可能になった。
ヒトES細胞は、移植する細胞や組織の供給源になりそうなため、「再生医療の切り札」とされてきた。しかし、登場から16年を経た現在も、ヒトES細胞が患者の治療に使用された臨床試験は数例にすぎない。
試験管の中で、望みの細胞や臓器を作り出す技術がまだ完成していないからである。そして、ES細胞の実用化には、さらに2つの壁が立ちはだかっている。
1つ目の壁は:ヒトES細胞をめぐる「倫理問題」である。
2つ目の壁は:「拒絶の問題」である。
@ 1つ目の壁
この細胞は、受精卵が分裂した胚の段階で未分化細胞(胚盤胞)を取り出して作製される。つまり、「生命の胞芽」である受精卵を壊すことでしか手に入らない。
研究には、体外受精を行った夫婦から提供を受けた余剰胚を、試験管の中で胚盤胞まで育てた上で、バラバラにほぐして取り出すことになる。余剰胚の多くは廃棄される運命にあるとはいえ、子宮に戻せば赤ちゃんになるはずの胚を壊すことへの批判は根強い。
A 2つ目の壁
ヒトの体には免疫系が備わっていて、異物を排除するようにできている。
ES細胞は、余剰胚を提供した両親の遺伝子を受け継いでいる。そのため、移植を受ける患者の体にとっては、遺伝子的に関係のない細胞、つまり異物である。そのため、ES細胞から作製した細胞や組織を移植に使う場合には、拒絶反応の心配がある。もし、患者と全く同じ遺伝子をもつ多性能細胞を作製することができたとしたら、移植に適していることになる。
(2) iPS細胞
京都大学の山中伸弥博士が目指したのは、胚やクローン技術を使わずに、ES細胞のような多能性幹細胞に作り換えることであった。そのヒントはES細胞にあった。ES細胞の中に何か特別なタンパク質が存在し、細胞の在り方に影響を及ぼしているからだと考えたのである。そのタンパク質を体細胞にも作用させれば体細胞がES細胞と似た万能細胞へ変化するかも知れない。万能性をもたらすタンパク質は、ES細胞で特別に強く働いている遺伝子によって生み出されるのでないかと考えたのである。
山中伸弥博士は2000年から、その遺伝子探しに取り組み始めた。2万個を超える遺伝子の中から、初期化(注2)に必要な遺伝子を絞り込んでいくことにした。その手がかりは、理化学研究所のデータベースを解析して、ES細胞で特に活発に働く100個程度の遺伝子を特定し、そのリストを作り上げた。その100個からES細胞にとって特に重要な24個の遺伝子へと、4年かけて絞り込んでいった。そして、初期化になくてはならないたった4個の遺伝子を見出すことができたのである。
「Sox2」等の遺伝子4種類を、ウイルスを使って、マウスの尾から採取した皮膚の細胞に組み込んで培養した。その結果、皮膚細胞は2週間後にES細胞と似た形態の細胞に分化した。
山中伸弥博士は、2006年、マウスの「iPS細胞:人工的に誘導された(induced)、多能性をもつ(Pluripotent)、幹細胞(Stem cell)」を世界で初めて作製した。2007年にはヒトの皮膚細胞から「ヒトiPS細胞」を作製することにも成功した。そして、2012年10月8日、2012年度のノーベル医学・生理学賞を受賞した。
理化学研究所と先端医療振興財団は、iPS細胞を使った世界初の臨床研究を、2013年8月1日に開始した。2014年度内には世界で初めて、目の難病治療を始める予定になっている。この研究が成功し、手術の方法が確立されれば、根本的な治療法がまだない失明に至る目の病気「加齢黄斑変性:網膜の中心部にある黄斑が老化し、視機能が低下する疾患」の症状を改善できる可能性がある。
生殖細胞が関係する研究では、iPS細胞でも避けられない倫理的問題を抱えている。例えば、「ヒトiPS細胞」から作製した精子や卵子を受精させてよいかどうかという問題である。また、iPS細胞を使うと、理論的には一人のiPS細胞から精子と卵子のどちらでも作製できる。それらを受精させると一人の遺伝情報だけを基に、ヒトの個体を生み出せるからである。
iPS細胞の応用研究は、爆発的な勢いで進んでいる。iPS細胞の応用に伴う倫理的な問題を誰もが考えざるを得ない時代になったといえる。
(3) STAP細胞
2014年1月30日付けの英科学誌「ネイチャー」に発表した論文における、STAP細胞とは「刺激惹起性によって誘因された(stimulus-triggered )多能性を獲得した(acquisition of pluripotency)」細胞である。外部からの単純な刺激(酸性の溶液に漬ける、直径0.05mmの細いガラス管の中に細胞を何度も通す等の物理的な刺激、化学物質による刺激)などによって、細胞が「初期化」され、あらゆる組織や臓器に分化する「多能性」を獲得するという発見である。
理化学研究所の小保方リーダーらが2014年1月30日、マウスの成熟した細胞に強い刺激を与え、神経や筋肉等様々な細胞になる能力をもつ細胞が得られたと発表した。当初は、生物学の常識を覆す画期的な成果とされた。
iPS細胞の作製は2〜3週間かかるのに対し、STAP細胞は最短で2日程度と、短期間で作製できる。また、STAP細胞は、ES細胞やiPS細胞では作製できなかった胎盤にも分化し、より初期化が進んだ状態であると考えられている。
STAP細胞は受精卵を壊すような倫理面の問題はなく、細胞のがん化も回避できる可能性がある。しかし、強い刺激を与えた細胞がなぜ初期化されるか、どんな影響がでるか等、基本的な性質は解明されていない。
2.STAP細胞論文の「捏造・改ざん」から何を学ぶか
発表当初はノーベル賞級の研究といわれ大きな注目を浴びたSTAP細胞論文について、理化学研究所の調査委員会は4月1日、同論文に捏造や改ざん等の不正があったと認定した。そして、STAP細胞の存在を検証する再現実験を理化学研究所で始めたことを明らかにした。
2014年4月1日、理化学研究所調査委員会が公表し、読売新聞が4月2日に報じた「調査の概要」は次の通りである。
(1) 「改ざん:遺伝子解析の画像を加工した疑い」小保方リーダーが画像を引き伸ばし たと説明。意図的で、データの誤った解釈を誘導する危険性を生じさせる行為である。
(2) 不正なし:他論文の文章を盗用の疑い」小保方リーダーの過失。記述は一般的な実 験手順で、意図的に出典を引用しなかったとはいえない。
(3) 不正なし:実験手順と異なる記載」小保方リーダーの過失。実験手順の正確な記載 は科学者の義務だが、共著者が不用意な記載を見逃した過失もある。
(4) 「捏造:論文画像が小保方リーダーの博士論文の画像と酷似」
(5) 「不正なし:細胞画像に不自然なゆがみ」中間報告で確定。
(6) 「不正なし:2種類のマウス胎盤画像が酷似」中間報告で確定。
この最終報告によって、理化学研究所の権威は失墜した。そして、日本の科学研究に対する国際的な信用を損なうことにもなったと考える。
今回のSTAP細胞論文の「捏造・改ざん」を教訓として、次の事項について早急に改善を図っていかなければならない。
@ 学校教育においては、特に理科教育の充実を図る中で、児童生徒にノートやレポー ト、高校生には論文の書き方を指導することが必要である。
A 大学や研究所において研究の不正行為をどのように防ぐか、その対応策を確立する ことが急務である。
B マスコミの報道の在り方等につて、慎重に対処することが必要である。
(1) 理科教育の充実
理科の学習の対象は、自然の事物・現象である。したがって、理科の学習は自然を媒介とした児童生徒と教師による創造活動である。児童生徒にとっては問題解決の学習である。 問題解決の場を構成し、問題解決の方向を示唆するのは教師である。しかし、教師の論理を児童生徒の論理にすり替えたり、押しつけたりすることではない。教師の役割は、児童生徒の人間性に積極的に影響を及ぼしながら、児童生徒が論理を構成し、知の創造に繋がっていく場を構成することである。
児童生徒が自然から得た情報や少ない経験から創り出す論理と、教師の多くの経験から創くられている論理が、融合していく問題解決の学習を創造していくことが重要である。
今回のSTAP細胞論文の「捏造・改ざん」が契機となり、論文やノート等の書き方をいかに教育するかについて見直されている。客観的な事実に基づいた自然科学の論文をいかに作成するかは、大学で指導することも重要であるが、小・中学校の理科教育を通して、指導していくことも必要である。
問題解決の学習では、「自然の事物・現象」から捉えた事実やその事実をどう解釈したかについて話し合ったり、ノートに書いたりすることなどが重要である。「観察や実験」は、「自然の事物・現象」を解釈したことを確かめるための学習でもある。その解釈を仮説として、見通しをもって観察や実験を計画するようにしたい。観察や実験から得た結果は結論ではない。したがって、結果と結果から考えられることを分けて、ノートに記録させることが重要である。また、児童生徒が「観察や実験」によって、同じ結果を得たとしても、その結果に対する解釈は、個々によって異なることがある。同じ「観察や実験」を行っても、必ずしも結果は同じにはならないこともある。その場合には、その違いを問題として追究することが重要である。このことは、自然科学の客観性を求めていくことに繋がる。
このような学習の経緯を経て、ノートの書き方を習得することによって、レポートを書いたり、論文を書いたりするときなどの基礎が培われる。
高校生には、論文の作成に当たって、他の文献や論文などからの引用した場合は、「」をつけた部分が引用であること、そして引用元を明らかにすること、引用元を示さなければ盗作になること、また、引用箇所はどの部分なのかを明確に示すために、引用注を付けること、論文が完成したときには、書いた文章に注釈を付けたときは、文末に数字をうって、論文末に番号順に並べること、論文末に参考文献リストも付けることが必要であることなどをきちんと指導することが必要である。
日本の基礎科学の底力を世界に示し、「科学立国」を創出するには、理科教育の充実を図るが何よりも重要である。そして、科学者や研究者を目指す児童生徒の育成が不可欠である。
(2) 研究活動の不正
これまでも、研究機関や大学における研究不正は数多く報告されている。研究機関や大学では、研究不正防止の体制強化のために、「監査・コンプライアンス(法令順守)室」や「研究倫理プラン」などを設けている。しかし、研究不正は解消されていない。
今回の小保方晴子氏のSTAP論文においても、引用元を示さない部分があり、4月9日の記者会見でコピペ(注3)についても、「悪いという意識を持ちませんでした」と話しているように、学術論文に対する認識が甘かったように思えてならない。
2006年(平成18年)8月8日、文部科学省は「研究活動の不正行為への対応のガイドラインについて、研究活動の不正行為に関する特別委員会報告書」作成し、大学や研究機関等に通知した。また、「研究活動の不正行為等の定義」(注4)を定めた。
2013年12月26日、日本学術会議は、提言「研究活動における不正の防止策と事後措置 −科学の健全性向上のために−」(注5)を公表した。
研究不正、特に論文の捏造は重大な問題であり、学問への信頼を揺るがせるものである。
最近は、生命科学分野での研究不正についての問題が多く報道されている。研究不正で最も深刻なのは論文データの捏造である。その捏造は誤った結論を導くことになり、その分野の研究の進展を妨げることになる。
研究者には世界共通の最低限のルールがあり、そのルールの中で研究を行うことが重要である。そうしないと、客観的事実を追究するサイエンスと、事実に基づかないサイエンスフィクションとの境目がなくなってしまう。研究機関、大学においては、今回のSTAP細胞論文の「偽造・改ざん」を教訓に、研究不正の根絶に努めなければならない。しかし、不正を阻止できるのは最終的には個々のモラルである。
(3) マスコミの報道の在り方
「STAP細胞」の研究論文が「捏造・改ざん」騒動となっている中で、マスコミの報道の在り方を疑わざるを得ない。
今回の「STAP細胞論文」発表時は研究者が女性であることを強調して、もち上げる記事が乱立した。しかし、捏造や改ざん疑惑が浮上すると、まるで手のひらを返したようにその女性を攻撃する論調が目立つようになった。中にはその女性の私生活に関することを取り上げ、「小保方バッシング」の様相を呈した。
STAP細胞の論文に、不自然な画像が掲載されているとの指摘は「インターネットのPubPeer(注6)とブログ」からであった。
STAP細胞論文の問題点を指摘したブロガーの「11jigen」(注7)は、専門的な知識を駆使して論文に不自然さや矛盾点がないか細かくチェックし、小保方氏が早稲田大学に2011年に提出した博士論文と比べて画像が酷似していることなどを明らかにした。これを既存のマスコミが追いかけて記事にした報道もあった。マスコミが11jigenと同じような報道ができなかったのは、専門性の高い科学記者を育ててこなかったことが一因かも知れない。
2014年3月15日、朝日新聞は社説「STAP 理研は徹底解明せよ」の記事の後半の部分で、「朝日新聞を含む報道機関にとっても重い事態である。検証の難しい最先端科学の報じ方はどうあるべきか。不断に見つめ直す努力を肝に銘じたい。」と記述したように、科学報道の在り方に課題を突きつけた。今後、マスコミは取材を重ねて「STAP細胞」の問題を検証し、当事者に対しても、しっかりとフォローするという姿勢を堅持していくことが重要である。
◆ 注 釈
注1 分化 : 生物学では、まだ血液や皮膚などに変化していない(未分化の細胞や胚)が、血液や皮膚などに変化した細胞のことをいう。
注2 初期化 : 血液細胞や神経細胞などをES細胞やiPS細胞の状態に戻すこと。
注3 コピペ : コピー・アンド・ペーストのことである。文章やデータなどをコピーし、そのコピーしたものを別の場所等にペースト(転写・貼付)するという操作を表すコンピュータ用語である。
注4 捏造 : 存在しないデータ、研究結果等を作成すること。
改ざん : 研究資料・機器・過程を変更する操作を行い、データ、研究活動によって得られた結果等を真正でないものに加工すること。
盗用 : 他の研究者のアイディア、分析・解析方法、データ、研究結果、論文又は用語を当該研究者の了解もしくは適切な表示なく流用すること。
注5 提言 : 第22期日本学術会議幹事会附置科学研究における健全性の向上に関する委員会における審議結果を取りまとめて公表した。
注6 PubPeer : 研究者たちの匿名での意見投稿を通して、世界で公開された科学論文の検証、議論をしているサイトである。
注7 11jigen : 論文内容の厳しい「監視」の動きは、国内でも見られた。なかでも詳細にチェックしたのは「11jigen」と名乗るブロガーである。
◆ 参考文献
ア) 読売新聞 イ) 朝日新聞 ウ) 毎日新聞 エ) ウィキペディア(フリー百科事典)
オ) ブログ 「11jigen」電子版記事
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