我々は、様々なライソゾーム貯蔵病（LSD）のモデルとして、患者由来の様々な線維芽細胞を樹立したばかりであり、薬剤スクリーニングのための貴重なツールを提供するものである。
LSDは希少な遺伝性疾患群であり、通常リソソーム分解プロセスを促進する特定の酵素の欠損を特徴とし、リソソーム内に未分解の物質が蓄積する。
これらの疾患は、身体および認知機能に重大な障害をもたらし、発達遅延、臓器機能障害、寿命短縮を引き起こす。
LSDのなかには、乳幼児期や小児期にすでに発症し、急速に健康状態を悪化させるものもある。
われわれは現在、ゴーシェ病、ポンペ病、ニーマン・ピック病患者由来の線維芽細胞の特徴を明らかにし、患者由来細胞と健常対照細胞との病理学的差異を分析することに着手している。
4MUGアッセイによる酵素活性と、ライソゾームの形態とサイズの変化を、総ライソトラッカーシグナルとして解析し、ライソトラッカーシグナルの増加は、形態の変化によるライソゾームサイズの増加を示すと評価した。
ゴーシェ病患者の線維芽細胞におけるβ-グルコセレブロシダーゼ（GCase）活性およびポンペ病患者の線維芽細胞におけるα-グルコシダーゼ（GAA）活性を健常対照と比較して評価した結果、疾患線維芽細胞の酵素活性に顕著な障害があることが明らかになった。
ゴーシェ病、ポンペ病、ニーマン・ピック病（NPC）患者由来の線維芽細胞のライソトラッカーイメージングでは、健常細胞と比較してリソソームの形態に有意な違いがあることがさらに強調された。
ゴーシェ患者由来の線維芽細胞は、ライソトラッカー染色により、GCase活性が強く低下していることが確認され、健常細胞と比較してシグナルが増加していることから、健常対照と比較してリソソームが拡大していることが示された（図1）。 
図 1： ゴーシェ病：（A）ゴーシェ病患者由来および健常人由来の線維芽細胞のβ-グルコセレブロシダーゼ（GCase）活性を4MUGアッセイで評価し、相対蛍光単位（RFU）として表示した。
(B)ライソトラッカーシグナルは健常対照に対するパーセントで表示した。
一元配置分散分析（One-way ANOVA）とダネットの多重比較検定。
***p<0.001。 同様に、ポンペ患者由来細胞はGAA活性が著しく低下しており、ライソトラッカー染色では健常細胞と比較してシグナルが有意に増加していた（図2）。 
図 2： ポンペ病：
(A）ポンペ病患者由来および健常人由来の線維芽細胞のα-グルコシダーゼ（GAA）活性を4MUGアッセイで評価し、相対蛍光単位（RFU）として表示した。
(B）ライソトラッカーシグナルは健常対照に対するパーセントで表示。
対応のないt検定。
***p<0.001。 ニーマン・ピック病（NP）患者由来の2つの異なる線維芽細胞株は、ライソトラッカーを12時間培養した後、健常対照と比較して有意に高いリソソーム数を示した（図3）。 
図 3 ニーマン・ピック病：2つの異なるニーマン・ピック病C型患者由来線維芽細胞のライソトラッカーシグナルを健常対照に対するパーセンテージで表示。
対応のないt検定。
**p<0.01; ***p<0.001。 これらの知見は、LSD患者由来の線維芽細胞が、疾患の特徴をリアルに模倣していることから、薬剤試験のための強固なツールとしての可能性を強調するものである。
これらの細胞株は、4L/PS-NA マウス、GBA D409V KIマウス、NPC1-/-マウス、6neoマウスなど、それぞれゴーシェ病、ニーマン・ピックC1病、ポンペ病をモデル化したマウスモデルの補完的なツールとして使用することができる。
現在進行中の研究としては、クラッベ病やファブリー病などの他のLSDを構成する様々なLSD線維芽細胞株の広範な特性解析がある。
この研究は、LSDの理解を深めることに貢献し、標的を絞った治療的介入の開発につながることが期待されます。患者由来線維芽細胞の研究を開始するには、今すぐご連絡ください！
