ネクローシスとアポトーシス

人体は小宇宙と言われるように、まさに宇宙に匹敵するような見事なシステムで作られ、生命を維持しています。たった１個の受精卵が、遺伝子に書かれた情報に忠実に従って細胞分裂を繰り返し、一人の人間になるのですから。これだけでも神秘としか言いようがありません。人体には、ほかにもさまざまな神秘や謎がありますが、医学の進歩によって少しずつ解明されてきています。今回は、人体の精緻なメカニズムの一つとして、「ネクローシス」と「アポトーシス」という細胞の２つの死に方についてご紹介したいと思います。

「ネクローシス」や「アポトーシス」は聞き慣れない言葉かもしれませんが、現象としては私たちの体や動植物を通して誰もが目にしているものです。

細胞が傷ついて死んでいく「ネクローシス」という細胞死

まず、ネクローシスですが、これは細胞が傷ついて死んでいくものです。「壊死」という言葉の方が分かりやすいかもしれません。

ケガなど

転んでひざを擦りむいたとします。このとき、ひざの皮膚を作っている細胞はアスファルトに打ち付けられ、こすられ、傷ついて死んでいきます。細胞からすれば、突然の死を迎えるわけですから、死の準備はまったくできていません。稼働中の工場が破壊されるようなものです。
さまざまな廃棄物や有毒な物質を周囲にまき散らしながら、工場は崩れていくのです。ネクローシスはそういうイメージです。

つまり、ネクローシスした細胞は、周りに老廃物や細胞内で生産しているさまざまな物質をまき散らしながら最期を迎えます。まき散らした物質は、周囲の細胞にもダメージを与えます。それが原因となって炎症が起きるのです。本来ならまだ寿命でないのに、何らかの外的・内的要因によって死を迎えなければならないわけですから、ネクローシスでの細胞死は、多くの場合、苦痛を伴います。

生命を維持するための、自発的な「アポトーシス」という細胞死

一方のアポトーシスは、「自発的な死」とか「プログラムされた死」と言われるように、細胞自身が持つ死のプログラムを活性化させて細胞死に至ります。

発育過程

受精卵が細胞分裂して内蔵や骨、神経などを作りながら、人間の個体はできていきます。そのとき、アポトーシスはとても大切な働きをしています。例えば、手の指はどうやってできるのでしょうか。手のひらがあって、そこからにょきにょきと指が生えてくるというイメージを持っている人が多いのではないでしょうか。ところが、実際はそうではありません。まず、しゃもじのような平たい形が作られます。そして、指と指の間に当たる部分の細胞が自発的に消えていくことで、指が出現するのです。指と指の間の細胞は、遺伝子によって決められたプログラムに従ってアポトーシスにより姿を消します。

おたまじゃくしの尾尻もアポトーシスの例としてよく紹介されています。

おたまじゃくしは泳ぐために尾尻が必要ですが、カエルになったら、もう尾尻は不要です。そこである時期になると、尾尻がとれるようにプログラムされています。そのプログラムに従って、どのおたまじゃくしもある時期がくると、必ず尾尻がとれてカエルへと成長していくのです。

テストに不合格の免疫細胞や古くなった細胞、異常な細胞

また、アポトーシスは優秀な免疫細胞を作るうえでもとても重要な役割を果たします。
免疫というのは、自己（自分）と非自己（自分以外）を見分けて、自分以外のものは排除するという機能です。もし、免疫の機能に変調をきたして、自分自身を攻撃するようなことになると大変です。

免疫が自分を攻撃することで起こる病気もあります。関節リウマチや膠原病といった自己免疫疾患がこれに相当しますが、どれも難病です。そうなっては困るので、免疫細胞は成長していく過程でテストを受けなければなりません。自分自身であるという印を見せられ、そこで反応するかどうかをチェックされるのです。そして、反応した免役細胞はアポトーシスによって死んでいきます。

他にも機能に異常をきたした細胞、古くなった細胞やウイルスに感染した細胞などがアポトーシスによって死に至ります。

落ち葉

もう一つ、よく紹介されているのが、落ち葉です。
秋になると、広葉樹の葉は黄色や赤など色とりどりに変わっていきます。夏の新緑もきれいですが、秋の紅葉は格別な味わいがあります。紅葉した葉っぱはやがて枝から離れ、落ち葉となって地面に散っていきます。

これは、葉っぱの死と言ってもいいでしょう。古い葉っぱが落ちることで、新しい葉が出てきて樹全体の生命を維持しているのです。つまり葉っぱが落ちるのも、プログラムされた死であるアポトーシスと言えます。

さまざまなアポトーシスを紹介しましたが、人間や動植物にとってアポトーシスという細胞の死に方は、生命を維持するために、自然に行われている生命現象なのです。

がん化した細胞は、通常ならアポトーシスによって消えていく

先ほどお話ししたように、私たちの体内では老化した細胞やウイルスに感染した細胞、がん化した細胞などの正常ではなくなった細胞たちは、通常ならアポトーシスのメカニズムが働き死滅していきます。

アポトーシスが起こると、まず核と細胞質が縮小していき、次第にDNAが断片化します。すると“体内の掃除屋”と言われるマクロファージという細胞にほとんど痕跡を残さずに貪食されてしまい、炎症などは起こりません。

しかしこのアポトーシスのメカニズムには多くのタンパク質や酵素が関与し、複雑な制御システムが形成されています。それ故、何らかの原因でアポトーシスを抑制するタンパク質が活性化してアポトーシスを起こせなくなったり、遺伝子の守り神と言われるp53遺伝子の機能が損なわれアポトーシスを起こせなると、異常な細胞が死滅することなく増殖を繰り返し、がんになるリスクが高まると言われています。

がんの治療とアポトーシス

がんが見つかってしまい治療をする場合、がん細胞はどのような死に方をするのでしょうか。

抗がん剤や放射線による治療は、がん細胞のアポトーシスを誘導するものと、ネクローシスを誘導するものが混在しています。

免疫細胞を培養したり、ワクチン化して体内に戻す方法で行うがんの治療は、がん細胞のアポトーシスを誘導するものです。

この治療は生来体に備わる免疫という精巧なメカニズムを利用しています。

私たちの体内では、様々な免疫細胞たちが協力しながら日々がん細胞を見つけては排除しているのですが、加齢やストレス、病気など色々な理由により免疫機能が低下すると、増殖し続けるがん細胞に対処しきれなくなり、がん細胞の増殖が進んでしまいます。そこで、患者さん自身の血液からNK細胞を分離して体外で増殖・活性化させて体内に戻したり、単球を分離・増殖させて免疫の司令塔と言われる樹状細胞に分化させ、がん抗原を取り込ませたものを体内に戻したりすることで、がんを攻撃する体のメカニズムを強化しようというのが、免疫細胞を使ったがん治療ということになります。

活性化したNK細胞やワクチン化した樹状細胞とヘルパーT細胞により活性化したキラーT細胞は、がん細胞を見つけるとパーフォリンという顆粒を出してがん細胞の膜に穴をあけ、そこから細胞内にグランザイムという顆粒を放出することで、アポトーシスを誘導させてがん細胞を死滅させます。
炎症などを引き起こすネクローシスではなく、自発的な細胞死であるアポトーシスでがん細胞を死滅させていくのですから、人体は本当によくできているんですね。

長いお話になってしまいましたが、ネクローシスとアポトーシスという細胞死を通して、生命の神秘に触れていただける機会となれば幸いです。