Wednesday, March 10, 2010

중간엽 줄기세포의 마커

쿠로날 증식을 나타내는 중간엽 줄기세포의 마커로서, STR0-1, MCAM (MUC18/CD146), CD105가 알려져 있다. 조혈 세포와 달리, 이런 마커로 분류되지 않는 이유가 있다. 그것은, 조혈 세포와 같이 각 세포가 뿔뿔이 흩어져지지 않고 있는 것뿐만 아니라, 중간엽 줄기세포는 플라스틱 접시의 표면에서 증식할 경우에는 분류한 것과 전혀 같은 마커를 나타내기 때문이다. 접착하는 단계에서는 잡다한 세포집단일 뿐이지만, 증식후는 실제 로 STRO-18), MCAM9), CD105로 분류한 것과 같이 균일한 세포집단이 되고, flow cytometry에서 하나의 피크가 된다. 또, 마커에 관한 의문에 ①이러한 마커를 가진 세포는 생체내에서 어느 부분에 존재하고 있는 지 해결되지 않고 있다 ②중간엽 줄기세포는 이식한 후에 어떻게 되는것일가, 자기복제라는 관점에서도 추적실험이 진행 된적이 없다. 골수에 있어서는, MCAM은 골수간질(adventitial reticular cells)을 마크한다9). 다른 조직에 있어서, MCAM은 pericytes (주피세포
을 인식한다. 많은 조직에 존재하는 pericytes는 골수에 있어서의 중간엽 줄기세포에 상당할 것이지만, 비골수조직에 있어서의 CFU-F가 실제로 pericytes에 상당할 것인가 아닌가는 증명 할 필요가 있다. pericytes생물학이 비조혈조직에 있어서의 줄기세포인 것인가 아닌가가 흥미 깊다.

다양한 사실로 알수 있는 통일 모델 골수조직의 중간엽 줄기세포의 역할은 두가지 있다. 하나는 조혈 세포에의 지지이며, 또 하나는 골수내의 형태학적인 reticuloendothelium네트워크를 포함한 발생, 유지다. 그 주요한 역할을 짊어지고 있는 pericytes이고, pericytes로부터 여러가지 세포가 공급된다라고 하는 사고방식이다10, 11). 골수이외가 다른 조직에 있어서도 pericytes가 같은 기능, 즉 복합분화 능력과 자기복제 능력을 소유하고 있다라고 하는 가설이 있다. 또, 각 조직에 있어서는 그러한 줄기세포성 활성을 소유하고 있지만 원래의 조직의 특징을 보유하고 있기 때문에, 골격근유래에서는 골격근에의 분화 경향이 보여지고, 지방유래에서는 지방세포에의 분화 경향이 보여진다고 한 조직 특성의 설명이 되여 있다. 생체내에 있어서 복합분화 능력을 나타내지 않는 것은 그 분화 형질의 조직 특이성에 의한 것으로, 생체외에 있어서는 조직 특이성이 상실되는 것에 의해 줄기세포성이 강조된 것으로 된다.

골수내에 있어서의 생리적인 역할과는 달리, 생체외에서 증식시킨 골수유래간엽줄기세포는, 상해를 받은 골수이외의 조직을 수복하는데도 도움이 되고 있다라고 하는 보고가 있다12). 생체내에 있어서 중간엽 줄기세포가 이식된 조직의 분화 형질을 나타내지 않고 있는 것으로부터, 그 기능은 paracrine효과에 의한 것이라고 추측되고 있다. 그것은 골수에 있어서 조혈 세포에 대하여 지지 능력이 있는 것과 같이, 이식된 조직에 대하여 paracrine효과가 있다고 하는 생각이다.

또, 중간엽 줄기세포·골수간질세포에는 면역을 수식하는 작용이 있다고 하는 논문이 많이 출판되고 있고13-15), 중증급성이식편대숙주병(GvHD)의 치료에 대해서 구미에서 임상연구·치료가 시작되고 있다. 면역억제의 메커니즘에 대해서는 아직 명확치 않은 점이 많지만, 중간엽 줄기세포로부터 산생되는 NO와 액성인자에 의해 T세포가 억제되는 메커니즘이 하나의 가능성으로서 나타났다. GvHD에 있어서 활성화된 T세포가 IFNγ, TNFα, IL-1α, IL-1β을 산생하고, 중간엽 줄기세포에 작용한다. 중간엽 줄기세포로부터 여러가지 액성 인자가 산생되고, T세포를 중간엽 줄기세포의 근방에 유주 시킨다. 중간엽 줄기세포에 접근한 T세포는, NO에 의해 Stat5의 인산화 억제를 통해서 증식이 억제된다. 결과로서, 2004년의 <Lancet>에 게재된 보고에16) 관한 메커니즘이 조금씩 밝혀지고 있고, 유럽 혈액·골수이식 그룹(EBMT)의 제Ⅱ상임상시험의 결과가 2008년에 보고됬다17). 성공율은 70%로 높고, 스테로이드 저항성의 GvHD에 대한 치료 선택사항의 하나가 될 수 있다고 생각되며, 중간엽 줄기세포를 약제의 대신 으로 사용하고 있는 점에서 새로운 치료법이다.


Reference
8. Simmons, P.J., Torok-Storb, B.: Identification of stromal cell precursors in human bone marrow by a novel monoclonal antibody, STRO-1. Blood, 78: 55-62, 1991.



9. Sacchetti B, Funari A, Michienzi S, Di Cesare S, Piersanti S, Saggio I, Tagliafico E, Ferrari S, Robey PG, Riminucci M, Bianco P.: Self-renewing osteoprogenitors in bone marrow sinusoids can organize a hematopoietic microenvironment. Cell.131(2):324-336, 2007.



10. Caplan AI.: All MSCs are pericytes? Cell Stem Cell. 3(3):229-230, 2008.



11. Crisan M, Yap S, Casteilla L, Chen CW, Corselli M, Park TS, Andriolo G, Sun B, Zheng B, Zhang L, Norotte C, Teng PN, Traas J, Schugar R, Deasy BM, Badylak S, Buhring HJ, Giacobino JP, Lazzari L, Huard J, P??ault B.: A perivascular origin for mesenchymal stem cells in multiple human organs. Cell Stem Cell. 3(3):301-313, 2008.



12. Phinney DG, Prockop DJ.: Concise review: mesenchymal stem/multipotent stromal cells: the state of transdifferentiation and modes of tissue repair--current views. Stem Cells.25(11):2896-2902, 2007.



13. Ren G, Zhang L, Zhao X, Xu G, Zhang Y, Roberts AI, Zhao RC, Shi Y.: Mesenchymal stem cell-mediated immunosuppression occurs via concerted action of chemokines and nitric oxide. Cell Stem Cell. 2(2):141-150, 2008



14. Keating A.: How do mesenchymal stromal cells suppress T cells? Cell Stem Cell. 2(2):106-108, 2008.



15. Sato K, Ozaki K, Oh I, Meguro A, Hatanaka K, Nagai T, Muroi K, Ozawa K.: Nitric oxide plays a critical role in suppression of T-cell proliferation by mesenchymal stem cells. Blood. 109(1):228-234, 2007.



16. Le Blanc K, Rasmusson I, Sundberg B, G??therstr??m C, Hassan M, Uzunel M, Ringd??n O.: Treatment of severe acute graft-versus-host disease with third party haploidentical mesenchymal stem cells. Lancet. 363(9419):1439-1441, 2004.



17. Le Blanc K, Frassoni F, Ball L, Locatelli F, Roelofs H, Lewis I, Lanino E, Sundberg B, Bernardo ME, Remberger M, Dini G, Egeler RM, Bacigalupo A, Fibbe W, Ringd??n O: Mesenchymal stem cells for treatment of steroid-resistant, severe, acute graft-versus-host disease: a phase II study.; Developmental Committee of the European Group for Blood and Marrow Transplantation. Lancet.371(9624):1579-1586, 2008.


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