REVIEW

ヒト子宮の平滑筋および平滑筋腫における幹細胞―妊娠から子宮筋腫まで―
丸山 哲夫 ），小野 政徳 ））慶應義塾大学医学部産婦人科）さいたま市立病院産婦人科

その起源細胞の実体については不明であるが，それぞれはじめにの子宮筋腫結節を構成する細胞は，単一細胞由来（モノ組織幹細胞（成体幹細胞）は，成体のさまざまな組織クローナル）であるとされている［］．最近，子宮平や臓器に存在する未分化な細胞であり，通常は静止状態滑筋腫における幹細胞が同定され，筋腫の起源細胞としにあるが，さまざまな細胞を作る能力（多分化能）と本て注目されている［］．

来の自己の組織を作る能力（自己組織構築能）
を通じて，本稿では，最近のわれわれの研究成果も交えて，ヒト所属する（担当する）組織・臓器の新生・再生・維持や子宮の平滑筋および平滑筋腫における幹細胞について概損傷に対する組織修復の役割を担う［説する．

］．

近年，多くの種類の組織・臓器において，成体幹細胞の存在が明らかになってきた．子宮も例外でなく，子宮子宮平滑筋の幹細胞を構成する子宮内膜や子宮平滑筋において，成体幹細胞の存在が報告されている［ ， ］．子宮内膜は，約 年

子宮は妊娠から分娩に至るまでに劇的な増大を示し，に及ぶ生殖期間にわたって，周期的な増殖・分化・組織分娩後は劇的に退縮する．さらに，このダイナミックな崩壊という構造および機能変化を月経毎に延々と繰り返変化が妊娠毎に繰り返される．子宮の主な構成組織であす．このユニークな組織特性から，周期的・生理的な組る子宮平滑筋は，妊娠期間中，著明な細胞肥大と細胞増織破壊（月経）に対応する能動的な幹細胞システムと強殖を呈する［力な再生能・組織構築能の存在が強く示唆される［ ，］．

平滑筋細胞はアポトーシスに陥るが，引き続いて起こる

一方，妊娠に伴う子宮の劇的な増大に，子宮平滑筋の増子宮復古の過程では，新しい子宮平滑筋細胞が生み出さ殖と肥大が貢献していることが知られている［］．生れる［］．この一連の妊娠子宮のリモデリングを担う

殖期間を通じて妊娠・分娩を何度も反復することが可能

役者の人として，子宮平滑筋における幹細胞が考えらであることから，子宮平滑筋においても特有の幹細胞シれるが，その実体については不明であった．そこで，子ステムの存在が示唆される［

宮平滑筋における組織幹細胞の存在と役割を明らかにす］．

子宮平滑筋を発生母地とする子宮平滑筋腫（子宮筋腫）
は，子宮平滑筋細胞を主な構成成分とする良性平滑筋腫るために，われわれは，side population 法を用いて子宮筋幹細胞の同定と分離を試みた［］．卵巣ステロイド依存性の疾患であり， 代後半か］．

Side population（SP）
は，DNA 染色色素（Hoechst）を細胞外に排泄する能力の高い細胞集団である［］．

瘍であり，子宮平滑筋内あるいはその周辺に発生する［］．分娩後には，子宮の退縮に伴い子宮ら 代の婦人の約 〜 ％に認められる．無症候性であ

さまざまな組織に少数存在し，その多くは所属する組織ることが多いが，過多月経や圧迫症状などに加えて，不において高い幹細胞活性を有することが知られている．

妊症・不育症を惹起するなど性成熟期にある 婦 人 の細胞膜トランスポーターである ABCG （ATP-binding

quality of life にさまざまな影響を及ぼす［

cassette sub-family G member ）が DNA 染 色 色 素 排］．発生起源細胞に関しては，平滑筋細胞，胎生期遺残細胞，未熟泄能を担う分子のな筋芽細胞などさまざまな説が提唱されている［

発現する［

連絡先：丸山哲夫，慶應義塾大学医学部産婦人科学教室〒 ―東京都新宿区信濃町
TEL ： ――
FAX： ――
E-mail：tetsuo@keio.jp］．

つであり，SP 細胞は ABCG を強く］．この DNA 染色色素の排泄能を指標にして細胞を選別する SP 法を用いて，ヒト子宮筋幹細胞の同定と分離を試みた結果，子宮筋にも全体の約％の割 合 で SP 分 画（myometrial SP, myoSP）が 存 在 し た［］．myoSP 以外の子宮筋細胞の大部分を占める main

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丸山哲夫

他

population（myoMP）と myoSP の細胞周期を調べたとた．さらに重度免疫不全マウスの子宮への移植・妊娠実ころ，細胞周期上 G 期，すなわち静止期にある細胞が験により，移植ヒト細胞由来の構築組織の性状と組織量

myoMP の ％に比べて myoSP では ％を占めていた．

について，免疫染色およびヒト DNA を特異的に認識す

さらに，myoMP に比べて myoSP では，幹細胞マーカーるプライマーを用いた real-time PCR を用いて調べた．

である ABCG や未分化マーカーである OCT― /POU F

その結果，DP/Lin−のみが SP 分画を含んでおり，DP/の高発現を認めたが，エストロゲン受容体，プロゲスLin−は他の分画に比べて有意にコロニー形成能および多テロン受容体，および平滑筋分化マーカーの発現は低く，分化能が高く，in vivo では子宮平滑筋様の組織を構築未分化な状態であった［ ， ］．このことは，myoSP がし得た．非妊娠やエストロゲン単独投与のマウス子宮に性ステロイドに直接反応するのではなく，周囲の平滑筋比べて，妊娠子宮において DP/Lin−に由来する構築組細胞などが反応することによって形成される微小環境織の量が最も多かった．一方，non-DP/Lin−では多分化（ニッチ）との相互作用で，myoSP の幹細胞特性が発揮能と自己組織構築能は認められなかった［ ］．
興味深い点として，myoSP も DP/Lin−も，低酸素下される可能性が示唆される．
次に，卵巣摘出を施した重度免疫不全マウスの子宮にでは効率よく増殖した［ ， ］．ラット子宮において，myoSP あるいは myoMP を移植した後，エストロゲン妊娠によって発生する子宮の物理的な伸張は，子宮筋ををマウスに投与したところ， 週間後の myoSP 移植部低酸素状態にする，という報告がある［ ］．これらの位に，高率にヒト平滑筋様組織が構築された［データを考え合わせると，妊娠子宮の増大に子宮平滑筋］．また移植後マウスを妊娠させ，myoSP から再構築された幹細胞の増殖が関与し，その増殖を促進する因子のヒト子宮筋組織を解析した結果，オキシトシン受容体のは，低酸素である可能性が示唆される［］（図つ）．

発現が認められた．さらに，myoMP とは異なり，myoSPは脂肪や骨細胞への多分化能を有することが判明した．
以上より，myoSP が，）未分化状態，子宮平滑筋腫の幹細胞）多分化能，）自己組織構築能，といった組織幹細胞特性を有する子宮筋腫は，雌性生殖器に発生する腫瘍のなかで最もことから，子宮筋において，myoSP を中心とする幹細頻度が高く，過多月経，月経痛，不妊などの多彩な症状

胞システムが存在する可能性が示された［を惹起する［ ， ］．頻度の高い疾患ではあるものの，］．

ただし，この SP 法にはいくつか問題点がある［］．

その発生メカニズムはまだよく分かっていない．環境因

つは，Hoechst 染色の至適条件が細胞の種類によって異子，遺伝的修飾，性ステロイドホルモンや tumor growthなる．さらに，実験条件や細胞の状態によって SP 分画factor-β（TGFB）などのさまざまな生理活性物質の作用の細胞組成も変動する．また，SP 分画をどのように設を受けることにより，子宮平滑筋細胞が平滑筋腫細胞に定するかなど結果の解釈に研究者間で相違が生じうる変化して，それを起源としてモノクローナルな腫瘍を形］．このように，色素排泄能を指標にする SP 法の限成するとされている［ （］図）
．遺伝的修飾としては，界を鑑みると，表面マーカーを用いる幹細胞の純化法がMediator Complex Subunit（MED ）遺伝子の変異望まれる．われわれは最近，いくつかの表面マーカーをがきわめて高率に筋腫病変に認められると近年報告さ組み合わせることで myoSP を最も多く含む細胞集団をれ，注目を集めている［ ］．一方，低酸素も筋腫発生選別することに成功した［ ］．

や増殖・進展に深く関与することが知られている［ ］．

［

最初に一般的な組織幹細胞マーカーの中で myoSP に子宮筋腫では組織中の酸素濃度が低く［ ］，翻って低高発現している表面マーカーを検索・検討した結果，CD酸素は，Wnt シグナル経路の修飾分子 Frizzled-related

f と CD が選択的に高発現していることが判明した

protein を誘導し，アポトーシスの抑制を通じて筋腫．続いて，ヒト子宮手術検体から正常子宮筋組織を［ ］の維持に働く［ ］．月経時には虚血が起き低酸素環境採取し，機械的・酵素的処理により細胞を分散し，予めになると考えられており［ ］，これにより平滑筋幹細Lin 陽性（Lin＋）細胞（非血管内皮・非血球・非リンパ胞の増殖が惹起され，筋腫幹細胞への変化を促すのかも−球系）を除いて Lin 陰性（Lin ）細胞とした後，セルソー−＋

ターにより Lin かつ CD f CD＋しれない（図）．

細胞（double positive，
近年，SP 分画は子宮筋腫細胞中にも存在し［ ― ］cells；DP）とそれ以外の細胞（non-DP）に分別した．

マウスへの移植実験において，エストロゲン，プロゲス

この DP/Lin−および non-DP/Lin−のコロニー形成能ならテロン，および正常平滑筋細胞の存在下で筋腫 SP（leio-びに骨・脂肪・軟骨細胞への分化能を in vitro で検討しmyoma SP, LMSP）は平滑筋腫瘍を形成する高いポテ

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Vol.20 2015

ヒト子宮の平滑筋および平滑筋腫における幹細胞―妊娠から子宮筋腫まで―図

妊娠子宮の増大および子宮筋腫の発生・進展における幹細胞の役割（仮説）（文献［ンシャルを有することが判明した［ ］．ただし，myoSP］より引用）

化して，自己複製・細胞増殖が惹起される．MED はと同様，LMSP は性ステロイドホルモン受容体の発現がCTNNB ―TCF 経路を負に制御するが，変異 MED で低く未分化状態であった［ ］．このことから LMSP ははこの制御がはずれて CTNNB ―TCF 経路の活性化が促性ステロイド応答性が不良と考えられるが，なぜ，LMSP進される可能性がある．一方，ニッチ細胞から産生されは性ステロイド依存性の平滑筋腫形成に貢献するのだろ

る WNT リガンドは，オートクラインにニッチ細胞自身うか？にも作用し，TGFB を産生することにより細胞外基質

そこでわれわれは，性ステロイド依存性に産生されるパラクライン因子が LMSP に作用して増殖を促すと考えて，これまでの知見からその候補を WNT リガを産生し，筋腫体積の増大に寄与する［］．

このメカニズムに基づけば，FZD や WNT を標的にンドとして検討した［ ］．正常子宮筋細胞を性ステロした治療が想定される［］．たとえば，FZD 受容体のイドで処理したところ，WNT リガンドが分泌され，パ内包化を誘導する niclosamide や CTNNB の安定化と核ラクライン様式により子宮筋腫幹細胞のβ―カテニン内移行を阻害する XAV（CTNNB ）のシグナルが増強された．また，性ステロ

い有力候補薬剤として挙げられる［などが子宮筋腫に対する新し］．

イドが WNT/CTNNB を介して子宮筋腫幹細胞を増殖させることが示された．子宮筋腫細胞の WNT/CTNNB

おわりにシグナルを抑制した場合，細胞増殖が抑制された［ ］．
以上から，平滑筋腫の発生・進展の病態メカニズムを図のように想定している［］．エストロゲン受容体

本稿では，われわれの研究成果も含めて，ヒト子宮平滑筋および平滑筋腫の幹細胞に関する現在の知見を紹介

ESR およびプロゲステロン受容対 PGR は，幹細胞の近した．これらの幹細胞研究の目標の傍・周囲にある分化した成熟平滑筋細胞や平滑筋腫幹細まざまな臓器・組織と同様に，幹細胞を用いた子宮関連胞（いわゆるニッチ細胞）に強く発現している．一方，組織・細胞の再生・再建医療の実現が挙げられる．他方，これらの性ステロイド受容体の発現は幹細胞自身では低幹細胞の観点から，ヒト子宮平滑筋の発生・分化・修復

い．エストロゲンおよびプロゲステロンにより WNT リの機構とその異常，また子宮筋腫を初めとする子宮平滑ガンドがこれらのニッチ細胞から産生されて，パラクラ筋由来疾患の病態メカニズムが明らかにされていくであ

インに FZD 受容体を介して平滑筋腫幹細胞に作用する．

ろう．その成果は，幹細胞システムを標的とする子宮平これにより平滑筋腫幹細胞の CTNNB ―TCF 経路が活性

滑筋関連疾患に対する新しい治療法や創薬の開発につなつとして，他のさREVIEW

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丸山哲夫

他

図

子宮平滑筋腫における卵巣性ステロイドホルモン，CTNNB ，TGFB ，および MED の相互作用（文献［ ］より引用）がると考えられる．

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