ほぼ全ての動物種（人間を含む）には血液細胞がある。しかし、それが哺乳類特有のものだと思い込むのは早計だ。異なる種は、感染に対する適応の過程で数百万年にわたって異なるタイプの血液細胞や免疫細胞を進化させてきた。これは自然の「適応しなければ死ぬ」というメッセージだ。科学者は血液学と免疫学のおかげで人間とマウスの血液について多くのことを知っているが、これらの細胞がどのように最初に現れ、進化したかは謎のままだった。そこで京都大学の研究者たちは、動物界全体での血液細胞の起源と多様化を追跡することにした。

研究チームは、多くの細胞タイプと種にわたって遺伝子発現パターンを比較する新しい分析手法を開発し、血液細胞系統の進化系統樹を構築し、これらの細胞が時間とともにどのように発展したかを推定した。また、血液細胞と単細胞生物を比較し、可能な単細胞祖先を特定したところ、有害な微生物や破片を飲み込む免疫細胞であるマクロファージが、それらの古代の孤独者と最も強い類似性を示した。これは、最初の血液細胞がマクロファージに似ていた可能性を示唆しており、「かつては物を食べる単細胞の塊だった」という謙虚な始まりに他ならない。

研究者たちは、多くの動物種の血液細胞で広く発現している遺伝子FOSを、約7億年前に生息していた単細胞祖先まで追跡した。つまり、最初の血液細胞は多細胞動物が初めて出現した頃に出現した可能性が高い。言い換えれば、初期の動物は単細胞祖先から遺伝物質をリサイクルして血液細胞を作ったのだ。分析ではまた、異なる血液細胞タイプが時間とともにどのように分岐したかも明らかになった：肥満細胞はマクロファージから進化し、初期のT細胞と赤血球は後に肥満細胞から出現し、原型B細胞は肥満細胞が分離した後にマクロファージから直接分岐した。

この7億年の系統樹を再構築することで、科学者たちは血液細胞の進化をマッピングし、現代の発生経路が依然としてこの古代の歴史を反映していることを発見した。「これらの発見に深く感動しています。これは私たちの研究の集大成であり、脊椎動物の血液細胞の分化経路がこれらの細胞の7億年にわたる進化の歴史を反映していることを示しています」とチームリーダーの河本宏氏は語る。スペインの進化生物学研究所の第一著者、長畑洋介氏は「これほど昔の遺産が血液細胞として自分の体内を循環していると考えると、遠い祖先に親しみを感じます」と付け加える。研究チームは、この新しい分析手法が癌などの病気の進化的起源の調査にも役立ち、新たな治療法につながる可能性があると考えている。なぜなら、古代の細胞の遺産を受け継ぐなら、それを修正する方法を学ぶのが得策だからだ。

論文「Animals have expanded the evolutionary legacy of unicellular ancestors in blood cells」は2026年5月29日、米国科学アカデミー紀要に掲載予定で、DOI: 10.1073/pnas.2528110123。京都大学提供。注：内容はスタイルと長さのために編集される可能性がある。