導管細胞

膵管細胞は、腺房細胞から十二指腸に酵素を送達する膵管の上皮細胞の内層を指します。膵管細胞は、胃酸を中和するために重炭酸イオン（HCO3-）を豊富に含む分泌物を産生するという重要な機能を持っています。ホルモンのセクレチンは膵管細胞を刺激し、十二指腸の pH を維持し、酸性の糜糜による十二指腸の損傷を防ぐ役割を果たします。膵管細胞は、分泌物を腺房細胞と混合して膵液を作ります。^[1]

膵管細胞は、膵臓の数の約10％、容積の約4％を占めています。その機能は、重炭酸塩とムチンを分泌し、腺房細胞で作られた酵素を十二指腸に運ぶ尿細管ネットワークを形成することです。正常な成人では、膵管細胞の増殖率は約0.5％ですが、膵臓が損傷すると有糸分裂活性が上昇します。^[3]

膵管ネットワークは中心膵管から始まり、この主管は胆管とともに十二指腸に開口します。主膵管の管細胞は結合組織で結合し、円柱上皮を形成します。^[3]小葉 間管は主膵管から始まり、さまざまな膵葉を接続します。これらの葉では、介在管から腺房が排出されます。一方、これらの介在管の管細胞は単純扁平上皮を形成し、これは急速に単純立方上皮に変化し、結合組織がこれを取り囲みます。^[3]管が大きくなるにつれて、上皮は立方上皮または円柱上皮になり（直径が大きい場合は管は重層立方上皮になります）、結合組織がこれを取り囲みます。膵管細胞は他の外分泌腺（肝臓、胆管、唾液腺）の管細胞と非常によく似ています。^[3]このため、これらの細胞によく見られる診断は嚢胞性線維症です。

成人の膵臓では、導管細胞はマイナーな細胞ですが、腺房から消化管に酵素を輸送するネットワークを作る以外にも重要な機能を持っています。膵臓の導管細胞の主な機能は、重炭酸塩を豊富に含む等張液を分泌することです。この液は、導管系内の不活性な消化酵素を洗い流し、胃酸とムチンを中和し、膵臓の正常な機能に必要な pH 環境を作り出します。^[4]

重炭酸イオンの分泌速度には、種、導管系における細胞の位置、分泌速度など、複数の要因が影響します。刺激を受けると、重炭酸イオン濃度は140mMに達することがあります。このため、導管細胞の外部環境と内部環境の濃度に差が生じます。導管細胞のチャネルとイオントランスポーターは、内腔膜と基底外側膜で異なり、導管細胞の機能的分極が生じます。^[4]  

このシステムの最大のネットワーク枝には、管状細胞と相互作用する杯細胞が含まれており、この構造の約2％を占めています。これらの細胞はムチンの組み立てを助けます。さらに、他の外分泌腺とは異なり、膵臓には管の周囲に筋上皮細胞がありません。 ^[3]管状細胞には、9つの周辺二重線条からなる単一の繊毛がありますが、中心の微小管はありません。この繊毛は、管内の流れを感知するために不可欠であると考えられています。^[3]

形態学は、膵管細胞を識別するものです。しかし、膵管細胞を他の体の管細胞と区別するものはほとんどありません。^[6]これらの管細胞については、まだ多くのことがわかっていません。それらの分子的アイデンティティはまだ改善される必要があり、段階固有のマーカーと管細胞発達の調節因子に関するさらなる知識が必要です。最近、管は重層上皮内の個別の微小腔として始まり、拡大、付着、分解して膵管を形成することが発見されました。これらの細胞は、異なる腺房にリンクする介在管と連携し、腸に排出される2つのコア膵管（背側管と腹側管）のより大きな管内にあります。 ^[6]

管状細胞は外分泌細胞ですが、発達するにつれて内分泌細胞に似たものになります。最近の系統解析では、管状細胞は両能性前駆細胞から直接派生し、管状細胞または内分泌細胞のいずれかを作り出す可能性があることが示されました。一方、成熟した管状細胞は、膵臓が損傷を受けた場合でも、他の種類の細胞に分化転換する能力が限られています。 ^[6]

成体膵臓の管状細胞の可塑性については意見が分かれている。胎児膵臓では、内分泌細胞と外分泌細胞は前駆細胞として膵管に発生する。^[7]成体管状細胞では、ストレスを受けるとこれらの細胞が前駆細胞のアイデンティティを獲得するという観察結果がある。これは、膵臓が損傷すると脱分化して内分泌細胞を生成する能力を持つ管状細胞のサブグループが存在する可能性があるという考えを提唱している。^[7]本質的に、管状細胞は、損傷を受けたときに成体膵臓のβ細胞塊を保持する機能を果たす。しかし、この能力は管状細胞のサブタイプのみに限定されている可能性があり、これは膵臓再生の主な経路にはなり得ないことを意味する。^[7]

嚢胞性線維症は膵管だけでなく、他の多くの分泌上皮にも影響を及ぼします。嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子 ( CFTR ) は変異遺伝子であり、塩化物と重炭酸塩の分泌に不可欠です。^[3]異常な量の陰イオン分泌により、管腔の水流量が減少します。このため、管のタンパク質濃度が増加し、管腔が詰まってしまいます。嚢胞性線維症の発症は、他のどの臓器よりも膵臓に影響を及ぼします (出生前でも)。^[3]

タンパク質分解酵素の誤った活性化は、浮腫、炎症、および膵臓壊死を引き起こし、急性膵炎を引き起こします。急性膵炎の最も顕著な原因は胆石です。^[3]慢性膵炎は、進行性の炎症と急性膵炎の再発により、永久的な損傷を引き起こす可能性があります。急性膵炎はトリプシノーゲンインヒビターの変異によって引き起こされ、CFTRの変異は慢性膵炎を引き起こします。実際、慢性膵炎は膵腺癌を引き起こすことがよくあります。^[3]

膵管腺癌（PDAC）は最も致死率の高い癌の1つであり、予想生存期間は5年です。^[11]膵腺癌細胞は膵管細胞に似ています。両方の細胞群は、細管形成、立方体形状、および管マーカーを示しています。さらに、腺房細胞と内分泌細胞はこれらの癌の多くでよく見られ、可塑性と最初の標的細胞が膵臓前駆細胞である可能性を示しています。^{[3]さらに、ヒトの腫瘍は通常、膵臓上皮内}腫瘍形成（PanIN）と呼ばれる低悪性度の病変を伴い、管にあります。これらの病変は管内にあるため、最初の標的細胞は管細胞である可能性があります。

乳管癌（DCIS）は、悪性乳管細胞が周囲の間質組織を貫通することなく増殖したものである。 ^[12]つまり、DCISは乳房の乳管内に異常細胞が存在することである。これは乳がんの最も初期の形態であると考えられており、非浸潤性（乳管から広がっておらず、浸潤性になるリスクが低い）である。^[13] DCISは、低悪性度、中悪性度、高悪性度に基づいてグループ分けすることができる。正常上皮細胞の増殖能をDCISと比較すると、10倍大きく、アポトーシス率も15倍大きかった。さらに、コメド型DCISは通常、乳管中央で壊死を引き起こし、再発の脅威がより顕著である。^[12]

乳管がんの大部分は管腔細胞マーカー（ CK8、CK18、CK19 ）が陽性ですが、基底細胞マーカー（CK5/6およびCK14）が陰性です。症例の30％では、DCISは多発性で、通常は同じ乳房に発生します。DCIS症例の2～6％に腋窩リンパ節浸潤が見られます。DCISはマンモグラフィーで頻繁に発見され、スクリーニングで検出された乳がんの25％を占めています。^[12]

DCISの治療法は乳房の病気の程度によって決まります。広範囲または多発性のDCIS患者の場合、再建の可能性がある乳房切除術が推奨されます。 ^[13]手術に代わる治療法を見つけるために、さらなる臨床試験が進められています。

DCIS の原因は明らかではありません。このタイプの癌は、乳管細胞の DNA の遺伝子変異によって発生します。変異により細胞は異常に見えますが、これらの細胞は乳管から出ることができません。DCIS を引き起こすこの異常な細胞増殖の正確な原因は不明です。ただし、生活習慣、環境、受け継がれた遺伝子が関与している可能性があります。^[13]