ウルリッヒ型先天性筋ジストロフィー(UCMD) 注1)は6型コラーゲンの欠損によって起こる、命に関わる遺伝性の運動器疾患です。先天性の筋萎縮により筋力の低下が早期にはじまり、結合組織や関節にも障害が起こります。UMCDに罹患した骨格筋を調べると、再生筋線維が細く、細胞外マトリックス注2)が線維化注3)している現象がみられます。現在、治療法開発が進んでおらず、新規治療法の確立が期待されています。
これまでに、6型コラーゲン遺伝子を持たないUCMDのモデルマウスを使った実験法を確立しています。6型コラーゲンは骨格筋に存在する間葉系前駆細胞から分泌されることから、UCMDのモデルマウスの骨格筋に、iPS細胞由来間葉系前駆細胞 注4)（iPSC-derived Mesenchymal Stromal Cell, iMSC）を局所投与したところ、6型コラーゲンが補われ、筋肉の再生や成熟が起こることを確かめました。しかし、再生した筋肉がどの程度機能するのかはさらなる検証を行う必要がありました。また、あくまで局所投与による効果であったため、広範囲の筋肉で同様の筋再生が起こるかは確かめられていませんでした。
そこで今回、、原田文研究員（CiRA臨床応用研究部門）、櫻井准教授（CiRA同部門）らの研究グループは、全身投与の効果を検証するため、UCMDモデルマウスの新生仔にヒトiMSCを腹腔内投与し、iMSCが全身へ分布することを確かめました。また、組織学的にも、移植したiMSCが生着し、6型コラーゲンの発現が回復していることを確認しました。移植後UCMDモデルマウスにおいて後肢筋重量の増大、大腿四頭筋の筋線維径の増大を認め、線維化面積は有意に縮小したことを確かめました。さらにこれらの病態改善効果は、筋再生の促進、筋細胞のアポトーシス抑制注5)、ミトコンドリア異常注6)の改善などのメカニズムを介していることを明らかにしました。最後に、運動機能評価によって、筋力の増加、握力の改善、そして持久力の改善が有意に認められました。
これらの結果はiMSCの全身投与がUCMDの治療法となりうることを示しています。
本研究成果は2021年11月23日（日本時間）にスイス科学雑誌「Frontiers in Cell and Developmental Biology」でオンライン公開されました。
詳しい研究の内容はCiRAホームページをご参照ください。
https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/pressrelease/news/211129-150000.html
注１) ウルリッヒ型先天性筋ジストロフィー（UCMD: Ullrich congenital muscular dystrophy）
6型コラーゲンの遺伝子の変異が原因。生まれた直後から筋力が低く、筋萎縮の状態になる。肘・肩・膝などの関節が正常な範囲で動かなくなったり、手足の関節が過剰に伸びた状態になる。
注２) 細胞外マトリックス
細胞間の隙間を埋める生体高分子（コラーゲンやプロテオグリカンなど）の集合体。骨・軟骨、歯、皮膚などに多く含まれ、組織を支えてメカニカル（クッション・伸び縮みなど）な機能を果たしている。
注３） 線維化
細胞間のコラーゲン性の集合体が過剰に蓄積し、本来の機能を発揮できない硬くなった状態。間葉系間質細胞（MSC: Mesenchymal stromal cells）
体内にもともと存在している、骨・脂肪・軟骨などへと分化する能力をもつ幹細胞の一種。体外でiPS細胞からMSCを作製したものをiMSCとする。
注４) 間葉系間質細胞（MSC: Mesenchymal stromal cells）
体内にもともと存在している、骨・脂肪・軟骨などへと分化する能力をもつ幹細胞の一種。体外でiPS細胞からMSCを作製したものをiMSCとする。
注５）アポトーシス
細胞死の1つで、細胞内の何らかの異常に反応して起こるプログラムされた細胞死。UCMDの患者さんやUCMDモデルマウスでは筋細胞のアポトーシスが起こっていることが確認されている。
注６）ミトコンドリア異常
細胞に必要なエネルギーを合成する細胞小器官であるミトコンドリアが、異常な形態や密度で発生すること。UCMDの患者さんやUCMDモデルマウスの骨格筋でミトコンドリア異常があることが確認されている。
