成長因子

成長因子とは

成長因子（Growth factor）とは、動物の体内で自然に作られるタンパク質の一種です。これらの物質は、特定の細胞が増殖（分裂して数を増やすこと）したり、特定の機能を持つ細胞へと分化（変化すること）したりするプロセスを促す働きを総称してこのように呼ばれます。増殖因子や細胞増殖因子と呼ばれることもあります。生体内では、多様な細胞や組織の機能、そして発生や成長といった生理的な営みを調節する重要な役割を担っています。成長因子は、ターゲットとなる細胞の表面にある特定の受容体タンパク質に結合することで、細胞間で情報を伝達するシグナル分子として機能します。

歴史的には、過去には生物の成長を促進する様々な物質（ビタミンなども含む）が成長因子と呼ばれていた時期もありましたが、現在では特定の機能を持つタンパク質を指す言葉として使われています。

成長因子とサイトカイン

成長因子とサイトカインという用語は、しばしば同じような意味で使われることがありますが、厳密には発見に至った研究の経緯が異なります。このため、「成長因子」や「増殖因子」という言葉には、細胞の増殖を促進するというニュアンスが強く含まれていますが、「サイトカイン」には必ずしもそのような意味合いはありません。

サイトカインは、主に血液や免疫系の細胞間の情報伝達物質として、体液を介した働きが研究される中で明らかになりました。一方、成長因子は、主に固形組織（臓器など）の研究からその存在が見出されました。しかし、近年では、血液や免疫系の細胞に関わるサイトカインが、他の組織や体の発生段階でも重要な役割を果たしている例が多く発見されています。

また、成長因子の中には、サイトカインやホルモンとしても分類されるものがあり、必ずしも細胞の増殖だけではなく、細胞の分化や成熟を強く促す働きを持つものも存在します。例えば、アクチビンは当初、性周期に関わるペプチドホルモンとして知られていましたが、後に胚発生の過程で細胞の増殖・分化因子としても働くことが判明しました。顆粒球コロニー刺激因子（G-CSF）や顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）のようなサイトカインは成長因子でもありますが、中には細胞の増殖を抑えるサイトカインや、Fasリガンドのように細胞の自死（アポトーシス）を誘導するサイトカインも存在します。神経成長因子（NGF）は、神経細胞そのものの増殖よりも、神経細胞が成熟し、機能を発揮するための成長を促進します。エリスロポエチンはサイトカインの一種ですが、特定の臓器（腎臓）から分泌され、他の組織（骨髄）に作用するため、ホルモンとしても位置づけられます。

代表的な成長因子

私たちの体には様々な種類の成長因子が存在します。代表的なものとしては以下のようなものがあります。

EGF: 上皮成長因子 (Epidermal growth factor)
IGF: インスリン様成長因子 (Insulin-like growth factor)
TGF: トランスフォーミング成長因子 (Transforming growth factor)
bFGF/FGF2: 塩基性線維芽細胞増殖因子 (basic fibroblast growth factor)
NGF: 神経成長因子 (Nerve growth factor)
BDNF: 脳由来神経栄養因子 (Brain-derived neurotrophic factor)
VEGF: 血管内皮細胞増殖因子 (Vesicular endothelial growth factor)
G-CSF: 顆粒球コロニー刺激因子 (Granulocyte-colony stimulating factor)
GM-CSF: 顆粒球マクロファージコロニー刺激因子 (Granulocyte-macrophage-colony stimulating factor)
PDGF: 血小板由来成長因子 (Platelet-derived growth factor)
EPO: エリスロポエチン (Erythropoietin)
TPO: トロンボポエチン (Thrombopoietin)
HGF: 肝細胞増殖因子 (Hepatocyte growth factor)

これらの成長因子は、構造や進化的な関係に基づいて、いくつかのファミリーに分類されることもあります。例えば、TGF-βファミリー、骨形成タンパク質（BMPs）、神経栄養因子（ニューロトロフィン）、線維芽細胞増殖因子（FGFs）などがあります。

医療分野での応用

成長因子は、その細胞の増殖・分化促進作用を利用して、現在医療分野で積極的に応用されています。

医薬品として

遺伝子組み換え技術を用いて製造されたヒト成長因子が、医薬品として使われています。

トラフェルミン（商品名：フィブラスト、リグロスなど）は、遺伝子組み換えヒト塩基性線維芽細胞成長因子（rhbFGF）で、日本では皮膚や粘膜の潰瘍、褥瘡（床ずれ）、歯周炎などの治療に使われています。
ネピデルミン（組み換えヒト上皮成長因子: rhEGF）は、アジアの一部地域で潰瘍や脱毛症の治療に利用されています。
ベカプレミン（ヒトPDGF）は、米国で潰瘍の治療に使用されています。

外用薬としての有効性

局所的に成長因子を適用する外用薬についても、様々な研究が行われています。

特に、糖尿病によって足にできた潰瘍の治療においては、成長因子の有効性を示す報告があります。2018年の複数の研究をまとめたメタアナリシスによると、遺伝子組み換えEGF（rhEGF）、遺伝子組み換えPDGF（rhPDGF）、そして成長因子が豊富な多血小板血漿（PRP）を標準的な治療に加えることで、潰瘍の完全治癒率が統計的に有意に向上することが示されました。特にrhEGFは高い効果が期待される一方で、感染症や骨髄炎を伴う潰瘍には適さない可能性も指摘されています。別の2016年のメタアナリシスでも、糖尿病性足潰瘍に対するrhEGFは、偽薬と比較して完全治癒率が有意に高いという結果が出ています。

中間層までの熱傷（II度熱傷）に対する効果も報告されています。2016年のメタアナリシスでは、FGF、EGF、GM-CSFといった成長因子を含む治療を行うことで、標準治療と比較して治癒期間が短縮され、瘢痕の色素沈着や厚みも改善されたことが示されています。

美容分野では、遺伝子組み換えEGFを含むクリームをニキビ患者に適用した研究で、6週間後にニキビの数や皮脂分泌が減少したという報告があります。また、肝斑（シミ）の治療においても、EGF外用薬がプラセボよりも高い改善率を示した研究もあります。光老化による小じわやシワに対しても、マイクロニードリングと成長因子（EGF, FGF, HGF, IGFなど）配合ジェルの併用で改善が見られたという小規模な予備試験結果も存在します。ただし、美容化粧品に配合される成長因子（TGFなども含む）や幹細胞関連成分の有効性については、2016年のレビューでは、信頼性の高いランダム化比較試験による十分な科学的根拠が不足しているとされています。一方、成長因子を豊富に含む自家多血小板血漿（PRP）を用いた治療や、成長因子を分泌する幹細胞の培養上清を用いた治療についても、有効性を検証するための研究（RCT）がいくつか行われています。

成長因子は、生命活動における細胞の調節に不可欠なタンパク質であり、その研究は基礎医学だけでなく、再生医療や創傷治癒、美容医療など、様々な分野で私たちの健康や生活の質の向上に貢献しています。