シェーグレン症候群や放射線治療で唾液腺が損傷すると、これまでは残った細胞を薬で無理に働かせたり、人工唾液で症状をやり過ごすことがほぼ唯一の対処法でした。2026年に発表された研究では、新しい唾液腺組織そのものを実験室で培養して移植する方法が試みられました。動物由来成分に頼らずに培養したヒト唾液腺オルガノイド(幹細胞を立体的に培養した小さな組織のかたまり)をシェーグレン症候群マウスに移植すると、減少していた唾液分泌量が増加しました。
マトリゲルなしで培養した唾液腺、本物の腺のように働く
唾液腺オルガノイドを作るには、成体の唾液腺から採取した幹細胞を培養液中で立体的に増殖させる必要があります。これまでは動物の腫瘍細胞から抽出したゲルであるマトリゲルを足場として使う場合が多かったものの、成分を正確に制御できず臨床応用には移しにくいという問題がありました。研究チームはマトリゲルを使わず、成長因子FGF10とR-スポンジン1、そして抗酸化物質のN-アセチルシステインを組み合わせた、成分が明確に定義された培養液だけでオルガノイドを培養しました。この3つの成分のうち一つでも除くと、オルガノイドが形成される割合が大きく低下しました。
こうして育ったオルガノイドは、唾液を作る腺房細胞、唾液が通る導管細胞、導管を包む筋上皮細胞まで、実際の唾液腺と同じ構成を備えていました。単一細胞遺伝子解析では、幹細胞に近い基底細胞が導管細胞や腺房細胞へと分化していく経路も確認されました。アセチルコリン系の刺激薬を投与すると細胞内のカルシウム濃度が一時的に急上昇しましたが、これは実際の唾液腺が副交感神経刺激を受けて唾液を分泌する際に見られる反応と同じです。
シェーグレン症候群マウスに移植すると唾液が再び流れ出した
研究チームはこのオルガノイドを、シェーグレン症候群モデルとして使われるマウスの唾液腺に直接移植しました。7週後に刺激した際に分泌される唾液の量は、生理食塩水のみを注入したマウスより明らかに増加し、水チャネルタンパク質であるアクアポリン5も同時に増加しました。蛍光標識で追跡すると、移植されたヒト細胞がマウスの既存の導管構造の中に入り込んで定着した様子が確認され、移植を受けたマウスの唾液からはヒトにのみ存在するタンパク質が93種検出されました。これは細胞が生着しただけでなく、実際に唾液成分を作り出していたことを意味します。
放射線治療の後遺症で唾液腺が損傷した場合を扱った先行研究では、生き残った導管細胞に水チャネル遺伝子だけを導入する方式でした。今回の研究はそれとは異なり、新しい腺組織そのものをまるごと作って移植する方式です。
腎臓でも腺構造が育ったが、口腔への経路はまだない
研究チームはオルガノイドを腎臓の被膜下にも移植してみました。唾液腺に本来備わる環境が全くない場所であるにもかかわらず、4週目から粘液を分泌する腺構造が形成され、8〜12週が経過すると血管まで入り込んだより成熟した組織へと成長しました。発生初期のマウスの唾液腺結合組織を一緒に移植した場合は、オルガノイドのみを移植した場合より腺房細胞の比率が明らかに高くなり、周辺組織からの信号が成熟を助けることも明らかになりました。
ただし、こうして作られた組織は唾液を作っても口腔内へ送り出す導管がなく、組織内にたまった状態でした。ヒトに応用するには、この貯留構造を実際の唾液腺管につなぎ合わせる段階が残っており、これまでの結果はすべてマウス実験であるため、ヒトにそのまま適用できるかは次の段階で見極める必要があります。それでも、死んだ唾液腺細胞を復活させる代わりに唾液腺組織そのものを新たに作って移植する方法が、動物実験の段階で唾液分泌の回復まで示したのは今回が初めてです。