パーキンソン病の幹細胞治療の進展
幹細胞を使った新しい方法がパーキンソンの症状を治療するのに期待できるって。
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パーキンソン病(PD)は脳に影響を与えて、動きに問題を起こす状態だよ。これは、動きをコントロールするのに大事なドパミン作る神経細胞が死んじゃうからなんだ。これらの細胞が失われると、パーキンソン病の人は動きが遅くなったり(ブラディキネシア)硬くなったり(リジディティ)する症状が出るんだ。運動の症状だけじゃなくて、非運動の症状もあるんだよ。
今のところ、医者たちは主にドパミンに作用する薬を使って症状を管理してるよ。一般的な薬にはレボドパやドパミン作動薬がある。これらの治療法は最初はすごく助かるけど、時間が経つにつれて副作用が出ることがあるんだ。副作用にはメンタルヘルスの問題や、無意識の動き(レボドパ誘発性ジスキネジア)なんかも含まれるよ。場合によっては、患者は深部脳刺激みたいなもっと侵襲的な治療が必要になることも。だから、失われたドパミンを脳に補う方法を見つけたいっていう強い願望があるんだ。
ドパミン置換のための細胞移植
一つの方法は、新しいドパミンを作る細胞をドパミンが一番失われてる脳の部分、特に線条体に移植することを考えているんだ。1980年代から、研究者たちはいろんな細胞の供給源を試してきたけど、一番成功したのは人間の胎児腹側中脳(hfVM)組織で、これはパーキンソン病で失われるタイプのドパミン細胞が含まれているんだ。
この成功にもかかわらず、結果は一貫していないんだ。この一貫性のなさは、試験のデザインや、試験に選ばれる人、使われる組織の量、免疫系を抑えるために受ける治療の違いから来てるかもしれない。でも、hfVM組織の移植は、ドパミン細胞を置き換えることが一部の患者にとって大きな改善をもたらすことができることを示したんだ。中にはパーキンソンの薬の服用を止めることができた人もいて、移植された細胞が何年間も生き延びることができるっていう研究結果もあるんだ。
残念ながら、hfVM組織は入手が難しくて倫理的な問題もあるし、標準化された使い方がないんだ。そこで、研究者たちは人間の多能性幹細胞(hPSCs)を使ってドパミンを作る細胞を作る方法を探ってるんだ。誘導多能性幹細胞(iPSCs)や人間胚性幹細胞(hESCs)など、いくつかのタイプのこれらの幹細胞がテストされて、特に動物モデルのパーキンソン病では期待が持てる結果が出てるんだ。これが初めての人間試験の扉を開けたんだよ。
人間試験とSTEM-PD研究
最近のパーキンソン病の幹細胞治療を調べる試験はSTEM-PDと呼ばれ、2023年の初めに始まったんだ。これは特定のヒト胚性幹細胞(RC17)からドパミンを作る細胞を使うことを見てるんだ。使われる手続きは、研究者がこれらの細胞を素早く作って、患者に移植できるまで保存することを可能にするんだ。
でも、他の人の細胞を使う(同種移植)ことは、体の免疫系がどう反応するか、細胞を拒絶する可能性について懸念があるんだ。この問題を解決するために、科学者たちはRC17 hESC由来の細胞の免疫特性を調査し、以前に移植されたhfVM細胞と比較したんだ。この調査では、新しい細胞が実験室でテストされたときに免疫反応を引き起こす兆候が見られなかったことがわかったんだ。
期待できる結果が出たにもかかわらず、拒絶を防ぐために移植後には免疫抑制薬がまだ与えられてるんだ。研究者たちはこれらの薬が実験室での幹細胞の生存や発展にどう影響するかを調べたけど、特定の薬、ミコフェノレートモフェチル(MMF)が細胞に悪影響を与えることがわかって、治療計画から外されたんだ。
STEM-PD製品の生成
STEM-PDのためにドパミンを作る細胞を作るために、研究者たちはRC17幹細胞株から細胞を成功裏に育てられるか確認することから始めたんだ。約2週間後、細胞は正しいマーカーを示して、正しく発展していることが確認できた。さらにテストを行ったところ、45日後に細胞が他の重要なマーカーを表現して、望ましいドパミンを作る細胞に成熟したことが確認できたんだ。
研究者たちはまた、細胞が免疫系に関連する分子にどう反応するかを調べたんだ。RC17由来の細胞をhfVM組織と比較して、成功した移植を経たものとどう反応するかを見たんだ。炎症信号にさらして、どう反応するかを見たところ、RC17由来の細胞は炎症条件下でhfVM組織と似たように反応して、強い免疫反応を引き起こさないことが示唆されたんだ。
免疫反応と細胞特性
研究者たちは、RC17とhfVM細胞の両方が通常の条件下で免疫反応に関して似た特性を持っていることを見つけたんだ。多くの免疫関連の遺伝子を調べたところ、両方の細胞タイプが似たようにそれを表現していて、患者に移植された場合、同様の結果が出る可能性があることを示唆してたよ。テストでは、炎症条件にさらしたときに両方の細胞タイプが特定の免疫関連マーカーを増加させたけど、免疫反応を引き起こすリスクは低いままだったんだ。
さらに、細胞の免疫特性を理解するために実験を行ったんだ。T細胞と呼ばれる免疫反応に関与する細胞との相互作用を調べたところ、RC17由来の細胞がT細胞と混ぜられたとき、T細胞は活性化したり増殖したりしなかったんだ。むしろ、RC17細胞はT細胞に抑制効果を示して、移植の安全性がさらに高いことを示唆してたんだ。
ミコフェノレートモフェチルの影響
患者治療に対する免疫抑制薬を調査する中で、研究者たちはMMFがRC17由来の細胞に悪影響を及ぼすことを見つけたんだ。それがきっかけで、この薬のSTEM-PD研究での使用を再検討することになったんだ。他の免疫抑制の形は残しつつ、MMFを外して、軽い免疫抑制のアプローチでもうまくいくし、患者のリスクを減らせると信じてるんだ。
この発見は、RC17由来の細胞は免疫拒絶のリスクが低いけど、移植の性質上、継続的な免疫抑制がまだ必要だって示してるんだ。研究は、細胞の好ましい免疫特性により、患者が免疫抑制の強度を減らしても利益を得られる可能性があることを示唆してるんだ。
将来の方向性
今後、体がこれらの新しい細胞を受け入れる方法を改善するためにいくつかの戦略が考えられてるんだ。これには、免疫反応を引き起こす可能性が低いように設計された細胞株の開発が含まれるかもしれないし、これらの細胞が特定の免疫マーカーをどう表現するかを変更することも考えられる。ドパミンを作る細胞の横に特定の免疫細胞を共に移植するっていうアプローチも、手術後の炎症反応を和らげるために探求されているんだ。
現在の研究では、RC17由来の細胞はこれらの目標を達成するために遺伝子改変を必要としないことが示されているんだ。すでに移植後の生存と受け入れを支える好ましい特性を持ってるんだよ。
研究の限界
期待できる結果が出てるけど、この研究にはいくつかの限界があるんだ。使われた実験室のテストは、時間が経つにつれて体がどう反応するかを完全に予測するのには完璧じゃないんだ。特に設計されたマウスで人間の免疫系を使ったテストなど、さらなるテストがもっと多くの洞察を提供できる可能性があるけど、別の挑戦も伴うんだ。
さらに、研究は主に体の末梢系からの全体的な免疫反応に焦点を当ててるけど、脳に常駐する免疫細胞、特にミクログリアがどう反応するかを理解することも重要なんだ。彼らの活動は、移植された細胞の生存に大きく影響を与えるからね。
結論
要するに、この研究はRC17由来のドパミンを作る細胞を使ったパーキンソン病の治療が有望かもしれないことを示してるんだ。これらの細胞は免疫反応を引き起こすリスクが低いみたいだし、STEM-PDのような試験が進むにつれて、免疫抑制のアプローチを refinement することで治療の安全性と効果をさらに高められる可能性があるんだ。これらの細胞と免疫系との相互作用を研究し続けることで、パーキンソン病を抱える人に成功した治療法を開発できることを期待してるんだ。
タイトル: The immunological profile of RC17 hESC-derived dopaminergic neural progenitor cells in vitro: implications for the STEM-PD clinical trial.
概要: Parkinsons Disease involves the progressive loss of dopaminergic neurons (DAn), prompting clinical trials replacing cell loss with neural grafts. This includes the transplantation of pluripotent stem cell-derived DAn progenitor cells (NPC) currently under investigation in the STEM-PD trial. To determine the likelihood of immune rejection post-grafting, we characterised the immunogenicity of the STEM-PD product (RC17-hESC-derived NPCs), comparing them to human foetal ventral mesencephalic tissue (hfVM) previously tested in trials, including our own TRANSEURO trial. Despite MHC-Class I expression, upregulated by proinflammatory cytokines, no immune response to NPCs was detected in vitro. Instead, they were immunosuppressive. Transcriptomic analysis revealed similarities between RC17-NPCs and hfVM, both strongly upregulating antigen processing and presentation pathways in response to IFN{gamma}. Furthermore, immunosuppressant mycophenolate mofetil detrimentally affected NPC survival and differentiation in vitro. Overall, our data suggest that aggressive immunosuppression is not required following hESC-NPC transplantation and that caution should be exercised when selecting the immunosuppressive regimen.
著者: Joanne L Jones, A. J. Curle, S. V. Fazal, S. Qarin, S. K. Howlett, X. He, R. A. Barker
最終更新: 2024-01-24 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.23.576826
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.23.576826.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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