肺疾患に対しての治療に関しても、間葉系幹細胞(Mensenchymal stem cell: MSC)-エクソソームの有効性が示されてきています。
Leeらは、低酸素誘発性肺高血圧症モデルマウスに対してMSC-エクソソームを静脈投与すると治療効果が得られることを示しました。
この研究ではMSC-エクソソームは肺における STAT-3経路の活性化を抑えることで、炎症を抑制していることが判明しました。
しかし、エクソソーム画分を除外したMSCの培養上清には治療効果が見られず、このことからMSCのエクソソームが炎症を抑える作用があることが予想されます。
また、MSCのパラクライン効果による肺障害に対しての治療効果で重要とされているのがkeratinocyte growth factor(KGF)です。Zhuらは、急性肺障害マウスモデルにおいて、MSC-エクソソームが治療効果をもつことを示し、KGFに着目しました。
実験によってMSC-エクソソーム中にはKGFmRNAが多量に含まれていることがわかり、KGFmRNAが肺障害を改善する効果があることが判明しています。
また、2006年のSpeesらの報告で、ミトコンドリアに障害を与えた肺胞上皮細胞株A549細胞をMSCと共培養した際に、MSCから A549細胞へとミトコンドリアが移行しすることが判明しました。そして、ミトコンドリア障害を負っていたA549細胞が増殖能および肺機能を回復することが観察されました。
このことからMSCのミトコンドリアが、MSCの分泌する小胞顆粒を介してマウスのII型肺胞上皮細胞へと伝達されるという説がありますが、MSCの分泌小胞そのものの投与でミトコンドリアの伝達が見られたという証拠はまだありません。
そして細胞分泌小胞内にミトコンドリアそのものが内包されているという、電子顕微鏡画像などの証拠もまだ報告されていません。
今後のさらなる研究報告が待たれるところです。
青山メディカルクリニック
院長 松澤 宗範
参考文献：
【エクソソームとDDS】新規治療薬開発への間葉系幹細胞由来エクソソームの応用可能性(解説/特集)
Author：勝田 毅(国立がん研究センター研究所 分子細胞治療研究分野), 落谷 孝広Source： Drug Delivery System (0913-5006)29巻2号 Page140-151(2014.03)
