fiBona

SFでは人間が他の星に行く未来が描かれる。

そのとき、未来人たちはカプセルの中で眠り、地球が一瞬で消滅するような時間を旅する。

そんな「人工冬眠――“コールドスリープ”のある世界」が、現実味を帯びてきた。

理化学研究所 生命機能科学研究センター 冬眠生物学研究チームの砂川玄志郎チームリーダーは、哺乳類を人工的に冬眠させる手法について研究している。

“未来の眠り”は、私たちの生き方、価値観、そしてビューティをどのように変えうるのか。みらい開発研究所の内部錦、藤田陽太郎、fibonaメンバーの柳原茜、佐伯百合子が砂川先生と語り合った。

小児科医が「冬眠」の研究者になるまで

――まず、砂川先生はどのようにして冬眠に惹かれ、研究者となったのか。そこからお話を聞かせていただけますか

砂川：
私はもともと小児科医として病院で働いていました。2001年からの5年間は、ほとんどの時間を病院で過ごし、最後の2年間に所属していた世田谷にある日本最大の小児病院、国立成育医療センターでは、重症の子どもたちをたくさん診てきました。

私はそこで、医療の限界に直面しました。

大人と同じ病気であっても、幼い子どもたちには、病院までの搬送に耐え、病気の症状のピークを乗り越えるための十分な体力がないのです。私は、どれだけ医師が優秀でも、救えない子どもたちの命があることに、とても悔しい思いをしていました。

そんなある日、当直明けの休憩室でとある論文と出会ったのです。その論文は、冬眠するサルを世界で初めて発見したことを報告したものでした。「これだ！」と思いましたね。

その論文によれば、サルは冬眠中、「省エネルギー状態」になるといいます。もし人間も冬眠ができたなら……と考えました。

病気の子どもたちを冬眠させることができれば、病院までの搬送中や、病気の症状のピーク時を省エネルギー状態で乗り切ることができるんじゃないか？　そうすれば、現在の医療では救えない子どもたちも救うことができるんじゃないだろうか？　

私はその日のうちに冬眠の研究者となるべく、大学院入試について調べ、分子生物学をイチから勉強し始めました。

「睡眠」と「冬眠」は、どう違うのか

藤田：
私は資生堂で働いて今年で4年目になりますが、以前は医療機器のメーカーに在籍し、まさに砂川先生と同じ目的で「低体温療法」の本格的な医療応用を模索していました。

低体温療法は、34℃以下の低い体温を維持することで、患者の死亡率を下げる方法です。

当時はまだ患者の全身を冷却パッドで冷やすという、原始的な試みでしたね。現在は体温を36℃程度に維持するだけでも十分な効果が得られることが明らかになり、名称も「体温管理療法」に変わりました。

砂川：
低体温療法と冬眠は、一見似ているのですが、眠っている間の体温をみてみると、まったく異なるものだということがわかります。私たちが毎晩とっている睡眠でも、体温はほんの少し下がるだけです。

興味深かったのは、ある論文に記載されていたサルの体温に関する報告でした。サルは冬眠中、省エネルギー状態になります。代謝が非常に低くなり、その体温は20℃にまで下がります。動物によっては冬眠中に4℃という非常に低い温度になるものもいます。通常であれば体温がそれほど下がってしまえば動物は死んでしまいますが、冬眠状態では数カ月間生き、ダメージを受けずに目覚めることができるのです。

――冬眠というのは、クマやリスが行うものだと理科の教科書では習いますよね。一体どのような状態なのでしょうか？　睡眠とは違うのでしょうか？

砂川：
冬眠と睡眠との違いについては、科学者の間でもさまざまな議論がありますが、明確には分かっていません。ただ、冬眠と睡眠は、見た目にはとても似ているのですが、眠っている間の体温をはじめ、大きく異なるものであることは確かです。

まず睡眠は、学術的には脳波によって定義されています。眠っている時と起きている時では、脳波の周波数成分が大きく異なるため、基本的には脳波を観察することで、動物が覚醒しているのか、睡眠しているのかを判断しています。

藤田：
でもその定義では、脳波を測れない動物は眠らないことになってしまいますよね？

砂川：
この問題のある定義が、現代の科学の限界を示しています。つまり、睡眠はまだまだ分からないことが多いのです。冬眠が睡眠と大きく異なるのは、脳波です。冬眠中の動物の脳波を測ると、脳死状態と同じに見えます。

藤田：
興味深いですね。体温だけではなく脳波まで大きな違いがあるんですね。

砂川：
もちろん、これらの動物は冬眠から目覚めるため、実際には脳死ではありません。私自身は、軽度の冬眠は睡眠の一形態かもしれないと考えることはあります。

冬眠する動物は何カ月もの間眠った後、目覚めます。そのとき、脳の何らかの部分が「覚醒」のサインを出していると考える方が自然です。しかし、これは私の直感に過ぎず、確固とした科学的根拠はありません。

これらの未解明な部分が解明されると、睡眠と冬眠の間に存在する科学的な差異がより明確になるでしょう。現状では、私たちはまだそのような明確な結論を出すことはできていません。

つまり、睡眠も冬眠も、まだまだわからないことだらけなのです。

冬眠しないはずのマウスが「冬眠っぽい」状態に

――冬眠はどのようにして研究するのでしょうか？

砂川：
私はマウスで研究をしています。でも、マウスは冬眠しません。最初はマウスの「日内休眠」を使って研究を始めました。これはマウスがエサを断たれると約24時間後に自発的に代謝と体温を下げる現象です。この日内休眠は完全な冬眠とは異なり、マウスの体温は大幅に下がらず、休眠期間も1時間程度です。

研究を進めるうち、筑波大学で冬眠について研究している櫻井武先生から連絡があり、「マウスの脳（視床下部）の特定の神経細胞群を興奮させると、マウスが冬眠状態に似た状態になる」との報告を受けました。
このマウスは、尻尾から熱を放出することで著しく体温を下げていました。私はこの状態を見て、これが日内休眠とはまったく異なると直感しました。

私たちはこの「冬眠っぽい」状態になったマウスをさらに詳しく共同研究することにしました。このマウスは神経を興奮させると約2日間、低体温状態を維持します。

私たちはその結果を「冬眠に近い状態になったマウス」として論文を発表し、また同じ時期に別の研究グループも同様の神経の特定に成功しました。

このマウスの誕生が2020年のことで、この結果が公になってから、「マウスで冬眠の研究が可能になった」との認識が広まり、多くの研究者がこの分野に参入してきたのです。


――それはつまり、人間も人工的に冬眠できる可能性が出てきたということでしょうか？

砂川：
人間に全く同じことが起きるかどうかは非常に難しいところです。まだわからないとしか言いようがないですね。

私の理解では、この研究は、冬眠しないとされているマウスが特定の神経を刺激されることにより、冬眠に近い状態を体験できることを示したものです。

マウスが低体温状態を2日間維持できるという結果は、普通のマウスであれば6時間程度の低体温状態で死んでしまうことを考えると驚異的です。

これは冬眠する動物が持つ特性と似ています。そのため、完全な冬眠とは異なるかもしれませんが、冬眠の要素を多く含むモデルと言えるでしょう。

このマウスは、冬眠のメカニズムを理解するための重要なツールとなり得ます。そしてそれが、冬眠の研究に新たな展開をもたらす可能性を持っています。

冬眠研究がもたらす、医療や美容の新たな可能性