[注] MSC (mesenchymal stem cell / 間葉系幹細胞), TSG-6 (Tumor necrosis factor-stimulated gene-6 / 腫瘍壊死因子刺激遺伝子-6)
椎間板 (InterVertebral Disk: IVD) 変性症に対する治療法として細胞治療が検討されているが、変性したIVDの微小環境は細胞の生存や生着にとって敵対的であり、そのため治療効果が制限される可能性がある。一方で、MSCsは、いくつかの異なるメカニズムによって機能を発揮することから、その選択によって制限を回避できる可能性がある。現在、MSCの治療効果の背後にある主な作用機序は、MSCのパラクリン効果、すなわち可溶性免疫調節因子、抗アポトーシス因子、および抗酸化因子の分泌に起因している。もう一つの類似した作用経路は、細胞外小胞（EV）の分泌によるもので、EVは様々な組織において抗炎症作用や組織保護作用を示す。
米国とオーストリアの研究チームは今回、CRISPRaを利用してTSG-6を過剰発現するMSC株を樹立し、この改変MSC株から単離されたEVが、IVD細胞における炎症性遺伝子発現を抑制する可能性があることを示した。
不死化ヒトMSC株を、TSG-6を標的としたCRISPRaレンチウイルスシステムで形質転換した。超遠心分離によりMSC-EVを回収し、ナノ粒子追跡解析により粒子数／サイズ分布を決定した。遺伝子およびタンパク質の発現を解析することにより、導入活性化の効率を評価した。EVプロテオミクスを質量分析により解析した。脊髄手術を受けた患者から採取したヒトIVD細胞を単離し、膨張させ、IL-1βで前刺激し、MSC-EVと共処理した。
MSC-EVは、一般的なEVの特徴と一致するサイズ分布、形態、分子マーカーを示した。TSG-6の発現レベルは、コントロールと比較して、形質導入されたMSCで有意に高かった（800倍以上）。MSCsとEVsのタンパク質分析では、CRISPRaで活性化されたサンプルにおいて、コントロールよりもTSG-6のタンパク質発現が高いことが示された。EVのプロテオミクスでは、TSG-6活性化EVと対照EVで発現が異なる35のタンパク質（TSG-6を含む）が同定された。IL-1β前刺激IVD細胞のEV共処理により、IL-8とCOX-2が有意にダウンレギュレーションされた。
本研究は、TSG-6を過剰発現するMSC株由来EVが、IVD変性症の治療効果を高める可能性があることを、示した。
[出典] "CRISPR-dCas9 Activation of TSG-6 in MSCs Modulates the Cargo of MSC-Derived Extracellular Vesicles and Attenuates Inflammatory Responses in Human Intervertebral Disc Cells In Vitro" Martinez-Zalbidea I [..] Wuertz-Kozak K. Cell Mol Bioeng. 2025-02-05. https://doi.org/10.1007/s12195-025-00843-4 [著者所属] Rochester Institute of Technology, , U Rochester Medical Center, Georgetown University School of Medicine Washington, Paracelsus Medical U (Salzburg)
[出典] "CRISPR-dCas9 Activation of TSG-6 in MSCs Modulates the Cargo of MSC-Derived Extracellular Vesicles and Attenuates Inflammatory Responses in Human Intervertebral Disc Cells In Vitro" Martinez-Zalbidea I [..] Wuertz-Kozak K. Cell Mol Bioeng. 2025-02-05. https://doi.org/10.1007/s12195-025-00843-4 [著者所属] Rochester Institute of Technology, , U Rochester Medical Center, Georgetown University School of Medicine Washington, Paracelsus Medical U (Salzburg)
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