科學研究 - 【自噬開創的新世界】（一）60年研究歷程，現狀與未來

水島升
東京大學研究生院醫學系研究科教授
2017年成爲ERATO研究總負責人

自噬是細胞内部的淨化連串裝置系統，因東京工業大學特任教授大隅良典獲得2016年諾貝爾生理學或醫學獎而一夜知名。目前，有來自多個領域的研究人員參與自噬相關的研究，並發現活體內的許多現象都與自噬有關。在本期特輯中，我們將回顧過去60年來自噬研究的歷程以及最新的成果，並展望未來前景。

「這個領域的研究可以按照大隅教授發表成果的前後分爲「前大隅」和「後大隅」兩個時期，大隅教授發表的成果就是這麼有分量」。東京大學研究生院醫學系研究科的水島升教授如此評價道。水島教授本人也是因受到大隅博士的論文的啓發而從醫學領域轉入自噬研究領域的一員。目前他正作爲ERATO「水島細胞内分解動態專案」的研究總負責人引領着該領域的研究。

自噬也稱爲「自體吞噬」，是包括酵母到人類在内的所有真核生物共同具備的機制之一。其作用是防止異常蛋白質積累；並且當細胞處於飢餓狀態時，細胞透過自噬分解和再利用蛋白質，以保持體內環境穩定。1960年左右自噬現象被發現，但當時除了用電子顯微鏡觀察之外並沒有其他的研究手段，因此未能闡明其機制。

使自噬研究取得突破性進展的是2016年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者大隅博士的研究成果。大隅博士專注於胞器官之一的液泡，試圖闡明酵母的分解功能。1992年，大隅博士宣佈利用光學顯微鏡觀察到了自噬現象，並於次年分離出了15種不會發生自噬的突變株。在此基礎上，自噬所需的基因以及自噬的機制逐漸明確，相關研究取得了巨大的進展。

即使在「後大隅」時期，即研究取得了進展的現在，關於自噬現象仍然存在很多未解之謎。水島教授表示：「雖然將其應用於醫療領域的研究備受期待，但即使是在細胞和動物實驗中，應答自噬現象的發生都還是一件困難事情。今後的自噬研究不僅僅侷限於生物學和醫學領域，人工智慧等領域的研究人員的參與也會越來越重要」。雖然自噬研究已經取得了重大進展，但仍存在很多尚未闡明的課題。本特輯將揭示自噬研究所處現狀並展望未來前景。

自噬研究的歷程
1963年	自噬的命名（德·迪夫）
1992年	首次在酵母中觀察到自噬現象（大隅）
1993年	分離出無法自噬的酵母株（大隅）
1998年	開始在哺乳動物身上確定相關基因（吉森保、水島）
2000年	發現自噬體的標誌蛋白 “LC3”（吉森）
2004年	培育出無法自噬的小鼠，明確自噬在新生期小鼠的作用（水島）成功培育自噬現象視覺化的小鼠（水島）
2006年	發現自噬可以預防不良蛋白質在神經細胞中的積累（水島、小松雅明）
2009年	發現可以抑制自噬的 “Rubicon”（吉森）
2007年	美國開展使用溶體抑制劑冶癒癌症的臨牀試驗
2016年	獲得諾貝爾生理學或醫學獎（大隅）
2019年	明確自噬體形成的主要程序的基礎構造（野田展生）