ミューズ細胞
ミューズ細胞における多能性関連遺伝子の「発現パターン」はES細胞やiPS細胞とほぼ同じであるが、その「発現レベル」は低い。一方、ミューズ細胞での細胞増殖関連遺伝子の発現は正常体細胞と同レベルであり、ES細胞やiPS細胞と比べて低い。これらのことはミューズ細胞が多能性を示す一方で腫瘍形成能を示さない理由と考えられる。
ミューズ細胞(ミューズさいぼう、英: Muse cell; Multi-lineage differentiating Stress Enduring cell)は生体に内在する非腫瘍性の多能性幹細胞であり、臍帯を含めたほぼすべての組織の結合組織、骨髄、末梢血に存在している。ヒト線維芽細胞やヒト骨髄間葉系細胞、脂肪由来幹細胞などの市販の間葉系細胞からも単離することができ、自発的に、またはサイトカインの誘導により1細胞から体を構成する要素である外胚葉系、中胚葉系、内胚葉系の細胞に分化することができる。さらに、この3胚葉性の分化能は自己複製可能である。多能性幹細胞の関連遺伝子の発現を認めるが、腫瘍性に関連する遺伝子は体細胞レベルと同等で低く、テロメラーゼ活性も低く抑えられているため、無限増殖を行わない。従ってミューズ細胞は生体に移植されても腫瘍形成の危険が極めて低い。ミューズ細胞は2010年に東北大学の出澤真理教授のグループによってはじめて発見・報告された。2018年1月から急性心筋梗塞、脳梗塞、表皮水疱症、脊髄損傷、筋委縮性側索硬化症、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)感染症に伴う 急性呼吸窮迫症候群(ARDS)を対象とした探索的臨床試験を行った。また新生児低酸素性虚血性脳症に対する医師主導治験が開始されている。 脳梗塞患者を対象としたプラセボ対照二重盲検比較試験の 臨床試験結果が報告されている。 また、心筋梗塞と表皮水疱症の速報が論文報告されている。
ミューズ細胞は外来で採取可能な骨髄穿刺液から単離することができる。また、生検で得られる皮膚組織や、脂肪吸引で得られる脂肪組織からも採取可能である。脂肪吸引は美容外科で頻繁に行われる、安全かつ非侵襲的な処置であり、こういった組織からミューズ細胞が簡単に採取できることは、再生医療分野で自家/他家移植の両方に用いることが可能であることを示唆する。
ミューズ細胞はまた、市販の間葉系幹細胞(線維芽細胞や骨髄間葉系幹細胞、脂肪幹細胞など)からも採取することができ、容易に入手することが可能である。
以下はミューズ細胞のソースとして確認されているものである。
骨髄穿刺液: およそ単核球3000個に対して1個の割合でミューズ細胞が含まれている
脂肪: 皮下脂肪組織および脂肪吸引液の両方から採取可能である。
皮膚: 真皮と皮下組織にある結合組織中に散在性に存在しており、血管や皮膚乳頭といった特定の組織的構造に存在しているわけではない。
ミューズ細胞の特徴として、腫瘍形成能の指標の一つであるテロメラーゼ活性が低いことが挙げられる。Hela細胞やiPS細胞ではこのテロメラーゼ活性が高いことが報告されているが、一方でミューズ細胞では線維芽細胞のような正常体細胞の活性と同程度である。このことはミューズ細胞が腫瘍形成能をもたない理由の一つである。
骨髄移植: ミューズ細胞は骨髄単核球成分の一部(~0.03%)として骨髄細胞集団中に存在する。これは、ミューズ細胞が1958年より行われている「骨髄移植」の一部としてこれまで投与されてきたことを意味している。
間葉系幹細胞移植: ミューズ細胞は培養された骨髄由来間葉系細胞や脂肪由来幹細胞といった間葉系細胞にも数パーセントの割合で存在している。この間葉系幹細胞もまた肝臓・心臓・神経組織・気道・皮膚・骨格筋・腸などの治療のためにヒトに移植されている。したがってこれら培養した間葉系細胞の代わりに純化もしくは濃縮されたミューズ細胞を使用すれば、再生効果が改善する可能性がある。
ミューズ細胞は生体に投与しても腫瘍形成の危険が低いため、再生医療や細胞ベースの治療における多能性幹細胞のソースとして実現可能性が高いと期待されている。