巨大細胞

巨細胞（多核巨細胞とも呼ばれる）は、複数の異なる細胞（通常は組織球）が融合して形成される塊であり、しばしば肉芽腫を形成する。^{[ 1 ]}

多核巨細胞（MGC）は、一般的に病理学的側面が注目されがちですが、生理学的にも多くの重要な役割を担っています。破骨細胞はMGCの一種で、骨の維持、修復、リモデリングに不可欠であり、健康な人体に通常存在します。破骨細胞は、疾患との関連性が強い他のMGCとは区別して分類・議論されることが多いです。

非破骨細胞性MGCは、結核、ヘルペス、HIVなどの感染症への反応として、または異物反応の一部として発生する可能性があります。これらのMGCは、単球またはマクロファージ系統の細胞が融合したものです。単球前駆細胞と同様に、異物を貪食することができます。しかし、その大きなサイズと広範な膜の波打ちにより、より大きな粒子を除去するのに適しています。活性化されたCR3を使用して、補体オプソニン化された標的を取り込みます。非破骨細胞性MGCは、損傷後の組織リモデリングに必要な細胞残骸の除去も担っています。^{[ 2 ]}

種類としては、異物巨細胞、ラングハンス巨細胞、トゥートン巨細胞、巨細胞性動脈炎などがある。

破骨細胞は1873年に発見されました。^{[ 3 ]}しかし、1970年代に器官培養が開発されるまで、その起源と機能が解明されることはありませんでした。破骨細胞の生理機能については早い段階で合意が得られましたが、その起源に関する理論は激しく議論されました。破骨細胞と骨芽細胞は同じ前駆細胞から生じたと考える人が多くいました。そのため、破骨細胞は結合組織の細胞から生じたと考えられていました。骨髄や脾臓の移植によって骨吸収が回復することが観察された研究は、破骨細胞の造血起源を証明するのに役立ちました。^{[ 3 ]}

多核巨細胞の形成は、様々な種類の細菌、疾患、細胞形成によって生じる可能性があります。また、感染症が存在する場合にも巨細胞が発生することが知られています。巨細胞は前世紀半ばに初めて観察されましたが、なぜこのような反応が起こるのかは完全には解明されていません。巨細胞形成の過程では、単球またはマクロファージが融合し、免疫系に様々な問題を引き起こす可能性があります。

破骨細胞はMGCの最も顕著な例であり、体内の骨の吸収を担っています。他のMGCと同様に、単球/マクロファージ前駆細胞の融合によって形成されます。^{[ 4 ]}しかし、他のMGCとは異なり、破骨細胞の発生源となる融合経路はよく解明されています。また、破骨細胞は異物を摂取せず、代わりに骨基質とミネラルを吸収します。

破骨細胞は、病理的状態よりも健康な生理機能とより密接に関連している。破骨細胞は骨芽細胞と協働して、体内の骨の再構築と完全性の維持に寄与する。また、造血に必要なニッチの形成にも寄与し、T細胞を負に制御する。しかし、破骨細胞の主な機能は健康な生理状態の維持に不可欠である一方で、骨粗鬆症や骨腫瘍の形成にも関連している。^{[ 5 ]}

巨細胞性動脈炎^{[ 6 ]}は、側頭動脈炎または頭蓋動脈炎とも呼ばれ、MGC関連疾患の中で最も一般的なものです。このタイプの動脈炎は、頭部、頸部、腕部の動脈が異常な大きさに腫れ上がります。この疾患の原因は現在不明ですが、リウマチ性多発筋痛症に関連しているようです。^{[ 7 ]}

巨細胞性動脈炎は高齢者に最も多く見られ、50歳以降に発症率が上昇することが知られています。女性は男性の2～3倍発症しやすいとされています。

北欧人は、南欧人、ヒスパニック系、アジア人に比べて巨細胞性動脈炎の発症率が高いことが観察されている。この違いは、遺伝的要因や地理的要因に加えて、実際の疾患発症率ではなく、巨細胞性動脈炎の診断に使用される基準にある可能性があると示唆されている。^{[ 8 ]}

ラングハンス巨細胞は、発見者である病理学者テオドール・ラングハンスにちなんで名付けられました。他の多くの巨細胞形成と同様に、類上皮マクロファージが融合して多核巨細胞を形成します。核は細胞の中心から離れたところに、馬蹄形に似た円形または半円形を形成します。ラングハンス巨細胞は一般的に結核に関連付けられていましたが、多くの種類の肉芽腫性疾患でも発生することがわかっています。

ラングハンス巨細胞は、結核、梅毒、サルコイドーシス、深在性真菌感染症と密接に関連している可能性がある。ラングハンス巨細胞は、遅延型過敏症で頻繁にみられる。

黄色腫性巨細胞とも呼ばれるトゥートン巨細胞は、融合した類上皮マクロファージからなり、複数の核を持つ。核が環状に配列していることと、核を囲む泡沫状の細胞質が存在することが特徴である。トゥートン巨細胞は、脂肪壊死などの脂質蓄積病変で観察されている。

異物巨細胞は、被験者が異物に曝露されたときに形成されます。外因性物質には、タルクや縫合糸などが含まれます。他のタイプの巨細胞と同様に、上皮様マクロファージが融合することで、これらの巨細胞が形成され、成長します。^{[ 13 ]}このタイプの巨細胞では、核が重なり合うように配置されています。この巨細胞は、医療機器、人工装具、生体材料が原因で組織中によく見られます。

リード・シュテルンベルグ細胞は一般的にBリンパ球に由来すると考えられている。^{[ 14 ]}これらの細胞は希少であるため研究が難しく、その起源については他の説もある。あまり一般的ではない説では、細網細胞、リンパ球、ウイルス感染細胞の融合によって生じる可能性があると推測されている。^{[ 15 ]}

他の多核巨細胞と同様に、リード・シュテルンベルグ細胞は大型で、多核性であるか、二葉状の核を持つ。核は不規則な形状をしており、明瞭なクロマチンを含み、好酸性の核小体を有する。

一部の研究者は、巨大細胞が腫瘍の形成に重要な役割を果たしている可能性があり、その起源はノーベル賞受賞者のバーバラ・マクリントックが提唱したストレス誘発性ゲノム再編成にあるのではないかと推測している。^{[ 16 ]}以前には、このようなゲノムストレスは、がん治療で使用される一部の遺伝毒性物質によって悪化する可能性があることが示唆されていた。^{[ 17 ]}

多倍体異数体癌細胞（PACC）は、癌細胞が急速に進化することを可能にする遺伝的変異の効率的な源として機能する可能性がある。^{[ 18 ]}

ケラチン、脂肪、コレステロール結晶（真珠腫）などの内因性物質は、肥満細胞の形成を誘発する可能性がある。^{[ 13 ]}

2019年コロナウイルス感染症（COVID-19）は、SARS-CoV-2と呼ばれる新型コロナウイルスによって引き起こされます。COVID-19患者の生検標本で多核巨細胞が検出されています。このタイプの巨細胞は、生検後の肺がん患者2人の2019年新型コロナウイルス（COVID-19）肺炎の初期段階の肺病理で初めて発見されました。具体的には、炎症性フィブリンクラスターに位置し、単核炎症細胞とともに存在することもあります。^{[ 19 ]}別の病理学的研究でも、COVID-19でこのタイプの巨細胞が検出され、「多核合胞体細胞」と記述されています。形態学的分析では、多核合胞体細胞と、ウイルス感染と一致する細胞形態学的変化を示す異型肥大肺胞細胞が肺胞内腔に見られました。多核合胞体細胞の細胞質でウイルス抗原が検出され、SARS-CoV-2 ウイルスの存在が示された。^{[ 20 ]}しかし、後の死後研究では、これらの細胞は組織球由来の真の巨細胞ではなく「巨細胞様」であると記述されている。代わりに、細胞変性変化を伴う II 型肺胞上皮細胞のクラスターに由来し、これはサイトケラチン染色によって確認された。^{[ 21 ]}ヒト患者における SARS-CoV-2 ウイルスの感染と病原性は、ほとんど不明のままであった。^{[ 20 ]}

多核巨細胞は、近縁のコロナウイルスであるMERS-CoVでも報告されている。^{[ 20 ]}

多核巨細胞がCOVID-19に対するヒトの免疫防御において果たす役割を解明するためのさらなる研究は、より効果的な治療法につながる可能性がある。

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