近年.悪性神経膠腫の治療戦略として.腫瘍化した幹細胞を様々な治療因子を運ぶビークルとして用いる標的治療が注目されています。 神経幹細胞（NSCs）は前臨床試験で有望な結果を示したが[[i]].採取.分離.試験管内増殖の技術的困難さ.同種移植の免疫拒絶の可能性.倫理・法的要因などから.臨床への移行は制限されている。 比較的入手しやすい骨髄由来間葉系幹細胞（BM-MSCs）は.NSCsと同様の腫瘍形成能を持ち［ⅱ］.採取が技術的に難しくなく.操作条件もそれほど要求されない。 しかし.BM-MSCの数は比較的限られており.その増殖能は加齢とともに低下する[[iii]]。 このため.腫瘍形成作用が類似しており[3].大量に入手でき.倫理的・法的な懸念がなく.入手・分離が容易で.自己移植が可能なヒト脂肪組織由来間葉系幹細胞（hAT-MSC）が.グリオーマに対する遺伝子ターゲティング手段としてより望ましいと期待される[iv]。 ヒト脂肪組織由来間葉系幹細胞（hAT-MSCs）は.神経膠腫の遺伝子ターゲティングのために.より望ましいベクターになることが期待されている[iv]。 異なる幹細胞源に対するhAT-MSCの腫瘍形成効果を比較検討した結果.hAT-MSCはTranswell in vitro migration assayおよびラット脳幹グリオーマ（F98）に対するin vivo migration assayにおいてBM-MSCおよびNSCsと同様の腫瘍形成効果を示すことが明らかになりました[3]。 腫瘍部位から離れた場所に注入されたhAT-MSCは.神経膠腫に向かって移動し.それを取り囲むことができた。腫瘍に直接注入されたhAT-MSCは.腫瘍床に広く分布したが.正常脳組織には侵入しなかった[[v]]。 hAT-MSCの遺伝子導入研究により.アルギニン-グリシン-アスパラギン酸繊維で修飾したアデノウイルスベクターによってhAT-MSCの遺伝子導入効率は著しく向上したが.アデノウイルス導入後のhAT-MSCの腫瘍追従能力はin vitroで55％低下し.in vivoでは非浸潤性グリオーマ腫瘍追従能力は完全に喪失していたことが明らかにされた。 この理由は.アデノウイルスでトランスフェクトしたhAT-MSCのウイルスタンパク質が局所的な急性炎症反応を引き起こし.hAT-MSCが免疫細胞によって排除され.腫瘍に定着する能力に影響を及ぼしたことが関係していると思われます。 このことから.第一世代アデノウイルスはhAT-MSCへの遺伝子提示用ベクターとしては適さず.免疫原性の低いレトロウイルス.レンチウイルス.アデノ随伴ウイルス.第二世代アデノウイルスベクターがより理想的なベクターシステムである可能性が示唆される[6]。 その後の研究により.レトロウイルス［［vi］.［vii］］.粘膜腫瘍ウイルス［［viii］］.核移植［5.［ix］.［x］］を介して特定の治療因子を導入したhAT-MSCは.腫瘍の傾向性に大きな影響を受けず.in vitroおよびin vivoで抗腫瘍効果を示すことがわかっている。 2. hAT-MSCsと酵素/抗腫瘍前駆体 MSCを細胞キャリアとして使用する酵素/抗腫瘍前駆体の組み合わせは.腫瘍遺伝子ターゲティングの理想的な治療戦略である。 特定の酵素を発現するように遺伝子操作されたMSCは.腫瘍内や腫瘍周辺に移動し.腫瘍細胞とギャップ結合を形成する傾向があるため [7].腫瘍細胞内の比較的無毒な抗腫瘍プロドラッグを.全身投与による毒性を有効に回避しながら腫瘍細胞を殺す薬理活性な細胞毒性薬に変化させることが可能です。 また.MSCが運ぶプロドラッグは.腫瘍細胞だけでなく.増殖しているMSC自身も殺すことができるため[7].腫瘍の治療におけるMSCの安全性が確保されています。 現在.最もよく研究されている酵素と抗腫瘍薬の組み合わせは.単純ヘルペスウイルス-チミジンキナーゼ（HSV-tk）/ガンシクロビル（GCV）系.酵母シトシンデアミナーゼ：：ウラシリン酸リボシルトランスフェラーゼ（Yeast シトシンデアミナーゼ：：ウラシルホスホリボシルトランスフェラーゼ（CDy：：UPRT）／5-フルオロシトシン（5-FC）系とウサギカルボキシルエステラーゼ（rCE）／イリノテカン系 irinotecan-7-ethyl-10-[4-(1-piperidino)-1-piperidino] carbonyloxycamptothecin (CPT-11) system. 2.1 hAT-MSCsとHSV-tk/GCVの組み合わせ HSV-tk/GCVは.現在最も広く使われている酵素/抗腫瘍剤の組み合わせです[[xi]]。 プリンヌクレオシドアナログであるGCVは.HSV-tk陰性細胞に取り込まれると無毒か低毒性であるが.HSV-tk陽性細胞ではチミジンキナーゼにより細胞毒性リン酸化産物にリン酸化され.細胞のDNAポリメラーゼ活性を阻害し.また合成DNAに取り込まれるとデオキシグアノシン三リン酸の競合阻害剤としてDNA鎖を阻害し.HSV-tk陰性細胞のDNAを阻害し.さらに細胞毒性リン酸化産物になる。 リン酸化産物は.デオキシグアノシン三リン酸の競合阻害剤として合成されたDNAに取り込まれ.DNA鎖の伸長を阻害し.細胞のDNA合成を阻害して細胞死を引き起こすことがある[11]。 HSV-TK/GCV併用自殺遺伝子治療戦略は前臨床試験において安全かつ有効であったが.臨床試験では標的細胞のトランスフェクション率が低いという制約があった[[xii]]。 このため.骨髄由来の腫瘍浸潤細胞やNSCsの腫瘍走化性を利用して.HSV-tk/GCVの腫瘍選択的ターゲティングの効率を高めることが提案されている[xiii], [xiv]]. 最近.ヒトグリオーマ（8MG-BA.42MG-BA.U-118MG）の治療に.HSV-TKを発現する腫瘍走化能が類似したhAT-MSCs（hAT-MSCs-tk）をGCVと併用する研究が行われ.レトロウイルスによる遺伝子改変後も.形態.増殖性.免疫表現型.分化能に変化がないことが示されました。 GCVの用量依存的な細胞障害作用は.3つのすべてのグリオブラストーマ細胞株.特に8-MG-BAで観察されました[7]。hAT-MSCs-tkは.細胞間結合を介してグリオーマ細胞に対してバイスタンダー殺傷効果を発揮し.またGCVによる変質作用を介して増殖中のhAT-MSCs-tk自身にも作用する可能性があります。 これにより.MSCsの増殖による潜在的な腫瘍増殖促進効果を回避しつつ.腫瘍細胞を効果的に死滅させることができるのです。 さらに.hAT-MSCs-tkによって誘導されるバイスタンダー効果も.U-118 MGによるHSV-tkを介した自殺効果の滴定を克服しており.自殺効果に抵抗性の腫瘍細胞も毒性中間体を生成・放出できる細胞ベクターによって標的化できることが示唆された [7]（C）． hAT-MSCs-tkを腫瘍の指数関数的成長期に全身投与すると.in vivoでの腫瘍の縮小が見られたが.hAT-MSCs-tkを腫瘍の成長停止期またはそれ以降に尾静脈から経皮投与しても腫瘍の成長を抑制できなかった。これは.hAT-MSCs-tkが腫瘍細胞と統合できなかったか統合細胞数が十分ではなかったことが関係していると思われた。 は.注射後および GCV 処理前の異種移植腫瘍でチミジンキナーゼ遺伝子が検出されないという事実によっても確認された[7]。 このことは.全身注入後にグリオーマを効果的に標的とするMSCの割合が低いことが.腫瘍の成長を効果的に抑制できない1つのメカニズムである可能性を示唆している。 2.2 CDy::UPRT/5-FC と組み合わせた hAT-MSCs 5-フルオロウラシル（5-FU）は.幅広い抗腫瘍スペクトルを持つ化学療法剤ですが.その普及は.重い副作用や有効に作用するための高濃度の薬剤を必要とするなどの要因によって制限されています [[xv]]． 酵母のシトシンデアミナーゼ（CDy）は.比較的無毒な5-FCを細胞毒性のある5-FUに.細菌CDの15倍の効率で変換できるため.酵素/プロドラッグのCdy/5-FCを遺伝的に標的化すれば.5-FUの激しい全身毒性を克服できる［]xvi］。 さらに.CDy::UPRT二重エネルギー融合遺伝子を発現する細胞は.5-FCに対して1万倍も感受性が高く [[xvii]] .腫瘍細胞に対する直接死およびバイスタンダー効果が著しく増加する。 このように.CDy::UPRT/5-FCシステムは.効果的な5-FU抗腫瘍活性と全身性毒性反応の回避に理想的なシステムとなるのです。 レトロウイルス導入後に自殺遺伝子CDy::UPRTを発現したhAT-MSCs（hAT-MSCs-CDy）を神経膠腫（C6）の治療に使用した研究により.5-FC非存在下のhAT-MSCs-CDyはC6神経膠腫細胞に細胞毒性を示さなかったが.5-FCと組み合わせたhAT-MSCs-CDyでは.5-FCを使用した場合.細胞毒性は見られなかった。 C6神経膠腫細胞や.5-FUに耐性を持つC6細胞の亜集団さえも殺傷する。 腫瘍の対側半球に注入した後.超常磁性酸化鉄ナノ粒子で標識したhAT-MSCs-CDyが腫瘍内部に移動・浸潤し.腫瘍の成長を効果的に阻害した。 これらのラットの一部では.腫瘍が消失し.90日以上生存し.体重増加が見られたことから.hAT-MSCs-Cdy/5-FCがグリオーマを治癒できることが示唆された。 さらに.500mg/kgの5-FCを毎日腹腔内投与する条件下で.hAT-MSCs-CDyの無増悪生存期間が用量依存的に延長し.5-FCの脳室内持続投与とhAT-MSCs-CDyの反復投与によりさらに生存期間が延長しました。 グリオーマに対するhAT-MSCs-CDyによる標的化治療法 これは.hAT-MSCの周皮細胞様の性質と関連しているかもしれない。hAT-MSCは.腫瘍内皮細胞と腫瘍周囲細胞の両方を標的として.腫瘍の血管新生と腫瘍の成長を相乗的に阻害し.さらに血管周囲の腫瘍巣に位置するグリオブラストーマ幹細胞を殺す[[xviii]]。 このことから.hAT-MSCsを標的とした腫瘍プロドラッグ自殺遺伝子治療は.グリオブラストーマの治療法として有望であることが示唆されました。 2.3 hAT-MSCs と rCE / CPT-11 の併用 CPT-11 は非生物活性の抗腫瘍プロドラッグで.CE の存在下で生物活性の高い強力なトポイソメラーゼ I 阻害剤 SN-38（7-ethyl-10-hydroxycamptothecin, 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin） に変換でき.腫瘍細胞に大きな細胞毒性を持っている。 を有意に細胞毒性を有する[[xix]]。 腫瘍床および腫瘍と正常脳実質の界面に分布する神経膠腫（F98）に核内トランスフェクションしたhAT-MSCs（hAT-MSCs-rCE）をCPT-11からSN-38に変換して静注すると.腫瘍を有するラットの神経膠腫増殖を有効に抑制し生存期間の中央値を著しく延長したが.正常脳組織には大きな影響を与えなかった。 生存期間の延長は統計的に有意であったが.実際の延長期間（5日のみ）は予想より短かった。 これは.使用したCPT-11の濃度が最適でなかったこと.あるいは脳幹グリオーマでは単剤塗布の効果が低かったことに関連していると思われる[10]。 3. hAT-MSCsと溶菌ウイルス 近年.悪性脳腫瘍の治療において.溶菌ウイルスが新たな研究対象として注目されています。 Myxomaウイルス（vMyx）は.幅広い抗腫瘍スペクトラムを持ち.腫瘍細胞を比較的選択的に殺傷し.正常な非形質細胞へのダメージを回避する新規の溶血性ウイルスである。vMyxはウサギ特異的ウイルスで.これに対する獲得免疫を持たない人間を含む脊椎動物には病原性を持たない。vMyxの宿主範囲は狭く.ウサギ以外の正常細胞には感染効果がない。 ウサギ以外の正常な細胞（例えば.未転移の脳細胞）には有効に感染しないが.ヒトのグリオブラストーマには感染し.死滅させることができる。 しかし.その効果は腫瘍内注入部位に限られ.遠方に浸潤する神経膠腫細胞には感染せず死滅しない[[xx], [xxi]] 。 最近の研究では.vMyxはhAT-MSCsに効率的に感染して複製することができ.hAT-MSCsの活性や腫瘍形成能に大きな影響を与えないことが示されています。 vMyxを発現するhAT-MSC（hAT-MSCs-vMyx）は.悪性グリオーマ細胞に毒性を放出し.腫瘍を持つマウスにおいて核封じ込め（細胞死）.腫瘍の成長抑制.生存期間の延長をもたらすことができました。 さらに.hAT-MSCs-vMyxの複数回注入により.腫瘍を持つマウスの有効性がさらに向上し.約20％のマウスが無病生存を達成しました[8]。 したがって.hAT-MSCsは.脳腫瘍のvMyx治療のための有効なビークルとして使用することができる。 4. hAT-MSCsと腫瘍壊死因子関連アポトーシス誘導リガンド（TRAIL） TRAILは腫瘍壊死因子タンパク質ファミリーの一員で.正常細胞にダメージを与えることなく腫瘍細胞に選択的にアポトーシスを誘導することができます。 TRAILは細胞表面の2つのデスレセプター (DR) .DR4 (TRAIL-R1) とDR5 (TRAIL-R2/KILLER) に結合することにより.p53非依存的な外来経路を活性化する [[xxiii]] 。 核移植後のhAT-MSCのTRAIL分泌量は細胞数依存的であり.腫瘍に接種後.腫瘍床と正常脳組織との界面に広く分布し.正常脳実質に損傷を与えることなく.腫瘍体積の56.3％の減少.アポトーシス腫瘍細胞数の3.03倍増加.腫瘍保有マウスの生存率を3倍以上増加させることが確認できた。 長期生存ラットでは.一部のhAT-MSCが間葉系細胞マーカーではなく.神経分化のマーカーを発現し始めたことから[5].非ウイルスベクターを導入したhAT-MSCは脳幹グリオーマの治療に安全かつ有効であることが示唆されました。 5. hAT-MSCは.NSCやBM-MSCと同様の腫瘍形成作用を持ち.入手・分離が容易.高含有量.遺伝子改変が容易.自己移植が可能などの利点があります。 hAT-MSCsの腫瘍形成能は.アデノウイルス導入後に著しく低下.あるいは消失したが.レトロウイルス.粘膜腫瘍ウイルス.核導入後には.hAT-MSCsの腫瘍形成能は大きく変化しなかった。 トランスフェクトしていないhAT-MSCは.神経膠腫の増殖および担癌マウスの生存期間中央値に大きな影響を与えなかったことから.hAT-MSCは腫瘍遺伝子治療の細胞ベクターとして良好な安全性プロファイルを有することが示唆された。 HSV-tk.CDy::UPRT.rCE酵素を持つ改変hAT-MSCsは.それぞれGCV.5-FC.CPT-11との併用でグリオーマに有効だった。腫瘍溶解ウイルスとTRAILを持つhAT-MSCsも.優れた抗腫瘍効果を示した。 このことから.hAT-MSCは神経膠腫の遺伝子ターゲティング治療への応用が期待され.神経膠腫細胞を完全に除去するための新しい戦略.神経膠腫再発の問題に対する有効な解決策となることが期待されています。