心臓再生療法には、失われた機能を回復するために心臓の損傷領域に心筋細胞を移植することが含まれます。 ただし、この処置後の不整脈のリスクは高いと報告されています。 最近の研究では、日本の研究者らは、ヒト幹細胞から培養した「心臓スフェロイド」を損傷した心室に直接注射するという新しいアプローチをテストした。 霊長類モデルで観察された非常に肯定的な結果は、この戦略の可能性を強調しています。
心血管疾患は依然として世界中の死因の上位にあり、特に先進国で蔓延しています。 一般に「心臓発作」として知られる心筋梗塞は増加傾向にあり、毎年かなりの数が死亡しています。
心臓発作は通常、何百万もの心筋細胞を破壊し、心臓を衰弱させた状態にします。 哺乳類は心筋細胞を自ら再生することができないため、現在、心不全に苦しむ（または苦しむ可能性がある）患者にとって臨床的に実行可能な唯一の選択肢は心臓移植である。 完全な心臓移植は高価であり、ドナーを見つけるのが難しいことを考えると、代替療法が医学界で強く求められていることは驚くべきことではありません。
着実に注目を集めている有望な戦略の 1 つは、再生心臓治療にヒト人工多能性幹細胞 (HiPSC) を使用することです。 簡単に言えば、HiPSC は、心筋細胞 (心筋細胞) などのまったく異なる種類の細胞に効果的に「再プログラム」できる成熟細胞に由来する細胞です。 HiPSC 由来の心筋細胞を心臓の損傷領域に移植または注射することにより、失われた機能の一部を回復することが可能です。 残念ながら、このアプローチは不整脈のリスクを高める可能性があり、臨床試験に大きな障害となる可能性があることが研究で報告されています。
最近の研究で、信州大学と慶応義塾大学医学部の日本の研究チームは、心筋梗塞のサルにHiPSC由来の「心臓スフェロイド」を注射するという、再生心臓治療の新たな戦略を試験した。 この研究は、2024 年 4 月 26 日にジャーナルに掲載されました。 循環信州大学再生科学部の柴裕司教授が主導しました。
チームには、筆頭著者の小林秀樹氏、信州大学医学部循環器内科の桑原功一郎氏、慶応義塾大学医学部循環器内科の遠山修吾氏、福田恵一氏らが名を連ねた。
研究者らは、新しいアプローチで HiPSC を培地中で培養し、心筋細胞への分化をもたらしました。 培養物から心臓スフェロイド (心臓細胞の三次元クラスター) を慎重に抽出して精製した後、約 6 × 107 個の細胞をカニクイザルの損傷した心臓に注入しました (カニクイザル）。 彼らは動物の状態を12週間監視し、心臓機能を定期的に測定した。 これに続いて、彼らはサルの心臓を組織レベルで分析し、心臓スフェロイドが損傷した心筋を再生できるかどうかを評価した。
まず、チームは HiPSC が心筋細胞に正しく再プログラミングされていることを検証しました。 彼らは、細胞レベルの電気測定により、培養細胞が心室細胞に典型的な電位パターンを示していることを観察した。 細胞は、さまざまな既知の薬物に対しても予想通り反応しました。 最も重要なことは、細胞が既存の心臓への血管統合を促進するコネキシン43やN-カドヘリンなどの接着タンパク質を豊富に発現していることを発見したことだ。
その後、細胞は慶応大学の製造施設から230km離れた信州大学に輸送された。 標準的な容器内で 4 °C で保存された心臓スフェロイドは、4 時間の移動に問題なく耐えました。 これは、細胞を診療所に輸送する際に極端な極低温措置が必要ないことを意味し、提案されたアプローチがより安価で導入しやすくなるであろう。
最後に、サルは損傷した心室に心臓スフェロイドまたはプラセボのいずれかを直接注射された。 研究者らは、観察期間中、不整脈は非常にまれであり、治療グループの中で最初の2週間に一過性の頻脈（脈拍が速い）を経験したのは2人だけであったことに注目した。 研究チームは、心エコー検査とコンピューター断層撮影検査を通じて、治療を受けたサルの心臓の4週間後の左心室駆出が対照群と比較して良好であり、優れた血液ポンプ能力を示していることを確認した。
組織学的分析により、最終的に心臓移植片が成熟し、既存の組織に適切に接続されていることが明らかになり、これまでの観察結果が裏付けられました。 」HiPSC 由来の心臓スフェロイドは、その簡単な生成プロセスと有効性を考慮すると、心臓再生のための心筋細胞産物の最適な形態として機能する可能性があります。」と小林助教は語る。本研究成果は、細胞移植後に発生する心室不整脈という大きな課題の解決に貢献し、心臓再生治療の実現を大きく加速させるものと考えています。」と彼はさらに付け加えた。
サルでテストされましたが、この研究で使用された心臓スフェロイド作製プロトコールがヒトでの臨床応用を目的として設計されたことは注目に値します。 」これまでに得られた良好な結果は、LAPiS 試験と呼ばれる当社の臨床試験にゴーサインを与えるのに十分です。 私たちはすでに同じ心臓スフェロイドを虚血性心筋症の患者に使用しています。」と小林助教授はコメントします。
LAPiS 試験が大成功を収め、心臓疾患に苦しむ人々の効果的な治療手段の拡大に道が開かれることを私たち全員が期待しましょう。
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#幹細胞由来の心筋細胞を使用して心臓再生療法を進歩させる
2024-04-27 02:27:09