Research Abstract


Human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells secrete functional neprilysin-bound exosomes

2013年2月1日 Scientific Reports 3 : 1197 doi: 10.1038/srep01197

アルツハイマー病(AD)の特徴は、脳内アミロイドβ(Aβ)の過剰蓄積であるが、これはアミロイドβ(Aβ)の産生と除去のバランスが崩れることに起因する。ネプリライシン(NEP)は脳内のAβ分解において最も重要な酵素であり、NEP遺伝子のデリバリー技術の研究開発が広く進められてきた。しかしながら、これまでに開発された方法はウイルスベクターを介したものであり、予期せぬ危険性を孕んでいることが問題となっている。そのため、NEPデリバリー技術の新たな可能性の探索が急務となっている。本論文では、ヒト脂肪由来間葉系幹細胞(ADSC)が酵素活性のあるNEPを有するエクソソームを分泌することを報告する。1 μgのタンパク質相当量のADSC由来エクソソームの示す酵素活性は,約0.3 ngの組換えヒトNEPが示す酵素活性に相当した。注目すべきことに、ADSC由来のエクソソームは神経細胞株N2a細胞に取り込まれ、Aβの分泌量およびN2a細胞内のAβ量の減少に寄与することが示唆された。もう1つの重要な発見は、これらの性質が骨髄由来間葉系幹細胞に比べ、ADSCにおいてより顕著に認められたことだ。以上の事実は、ADSC由来のエクソソームがADに対して治療効果を持ちうることを示唆するものである。

勝田 毅1, 2, 土屋 玲子3, 小坂 展慶1, 吉岡 祐亮1, 高垣 謙太郎3, 隠岐 勝幸3, 竹下 文隆1, 酒井 康行2, 黒田 雅彦4 & 落谷 孝広1

  1. 独立行政法人 国立がん研究センター研究所 分子細胞治療研究分野
  2. 東京大学 生産技術研究所 物質・環境系部門 臓器・生体システム工学研究室
  3. 株式会社シームス 研究開発本部
  4. 東京医科大学 分子病理学講座
Alzheimer's disease (AD) is characterized by the accumulation of β-amyloid peptide (Aβ) in the brain because of an imbalance between Aβ production and clearance. Neprilysin (NEP) is the most important Aβ-degrading enzyme in the brain. Thus, researchers have explored virus-mediated NEP gene delivery. However, such strategies may entail unexpected risks, and thus exploration of a new possibility for NEP delivery is also required. Here, we show that human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells (ADSCs) secrete exosomes carrying enzymatically active NEP. The NEP-specific activity level of 1 μg protein from ADSC-derived exosomes was equivalent to that of ~ 0.3 ng of recombinant human NEP. Of note, ADSC-derived exosomes were transferred into N2a cells, and were suggested to decrease both secreted and intracellular Aβ levels in the N2a cells. Importantly, these characteristics were more pronounced in ADSCs than bone marrow-derived mesenchymal stem cells, suggesting the therapeutic relevance of ADSC-derived exosomes for AD.