総説

冠疾患誌 2008; 14: 87-89

骨格筋筋芽細胞による心筋再生治療
関谷直純，澤芳樹

Sekiya N, Sawa Y: Myocardial regeneration therapy for heart failure. J Jpn Coron Assoc2008; 14: 87-89

善が得られたことを報告している．

I．はじめに実際，このような状況のなかで，Menasché 3）らはフラ心不全に対する治療法として，b ブロッカーや ACE-ンスで 10 例の心筋梗塞患者において，自己骨格筋より分inhibitor 等による薬物療法が行われるが，それにも奏効し離した筋芽細胞移植を開心術中に施行した．しかし，このないほど重症化した場合には，補助人工心臓や心臓移植なうち 4 例に致死的な不整脈が発生し，埋込み型除細動器どの置換型治療が有効であり，これまでわれわれも本邦に（ICD）の埋込みを余儀なくされた．一方，Diacrine 社の治おける臨床的有用性を報告してきた．しかし，これら重症験としてアリゾナハートセンターの Dib ら4）が行った臨床

心不全に対する置換型治療はドナー不足や免疫抑制，合併試験では冠動脈バイパス術（CABG）単独群に比べて心機能症など解決すべき問題点が多く，すべての重症心不全患者の回復が示唆され，なにより致死的不整脈はわずかであっに対する普遍的な治療法とはいい難い．

たことが示されている．実際，適応患者は重篤な虚血性心一方，重症臓器不全に対する新しい治療法として，再生筋症（ICM）の患者であり，はたして筋芽細胞が心室細動型治療法が注目されつつある．このうち，心不全に対して（VF）などの発生原因かどうか，あるいは針による傷害組も，近年，心筋再生治療が取り組まれ，その展開が今後不織の瘢痕が不整脈を誘発しないかどうか，長期遠隔成績も可欠と考えられる．元来，心筋細胞は，ほとんど分裂しな含めて，検討を要するものと思われる．

いため，不全心筋において傷害を受けた心筋細胞は最終的

現在，ヨーロッパでは Genzyme 社やメドトロニック社に apoptosis 等によりその数は減少する．しかし，最近，が 100 例以上の大規模試験を行っているが，前述のように心筋への細胞移植は心機能を改善させることが報告され，致死的不整脈の有無がポイントであり，ICD 埋込みを前提骨格筋筋芽細胞による細胞移植の臨床応用が開始されてと し て 行 っ て い る．一 方，Dib ら は FDA 承 認 の も といる．

phase II 臨床試験を開始しつつあり，その結果が期待されている．

II．骨格筋筋芽細胞移植

III．骨髄細胞移植

近年，骨格筋由来細胞を細胞移植に用いる研究が盛んに行われ，細胞移植において臨床応用可能な細胞源として注目を集めている（図 1）．

近年の stem cell biology の発展により，成人の組織においても未分化幹細胞が存在していることが明らかとなり，骨格筋に存在する筋芽細胞からなる衛星細胞は骨格筋が様々な細胞に分化しうることが明らかとなった．特に，骨傷害を受けたときに，分裂・分化を開始し，傷害された部

髄間質細胞中には間葉系の未分化幹細胞が含まれており，分の筋肉を補填する．このような筋芽細胞の幹細胞様の性中胚葉系の様々な細胞に分化することが報告された．

質に着目し，Marelli1）

らは筋芽細胞をイヌの心筋梗塞巣に移植し，その生着を確認した．また，Murry2）

Makino 5）らはこのことに注目し，5-アザシチジンを用いらは自て胎児型心筋細胞，いわゆる cardiomyogenic（CMG）cell

己骨格筋芽細胞を梗塞心に移植したところ，myotube のを誘導することに成功した．また，Orlic 6）らは，骨髄 Lin-形成を認めたが，レシピエント心筋との結合を認めなかっ

c-kitPOS 細胞を梗塞心に移植したところ，骨髄由来の新たと報告した．一方，Taylor らは，凍結傷害を加えたウ生心筋細胞により梗塞巣は修復され，梗塞心の機能改善がサギの心臓に自己筋芽細胞を移植したところ，心機能の改得られたことを報告した．生体内に存在する骨髄から分化誘導された心筋細胞は，自己細胞よりの心筋再生という点

大阪大学大学院医学系研究科外科学講座心臓血管外科（〒 5650871 吹田市山田丘 2-2）
（本論文の要旨は第 20 回日本冠疾患学会学術集会，2006 年 12 月・東京にて発表した）（2007.6.1 受付，2008.1.8 受理）

で，きわめて有用な細胞源となるものと思われる．
また最近では，骨髄細胞中に血管内皮前駆細胞が多数認められ，血管新生が助長されていたことが報告されてい― 87 ―

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In Europeᄢ⣽╭ណข䈚䋬╭⧘⚦⢩䉕න㔌╭⧘⚦⢩ၭ㙃㛽㜑නᩭ⃿ណข

Dr. Menasché (2000~) (France)cell cultureᔃ╭᪪Ⴇᖚ⠪ 10଀䈮ኻ䈚
myoblast⒖ᬀ
In U.S.A.

Skeletal
myoblasts

Diacrine␠ (2001~)
phase䋱䋺 non-blinded clinical trial

Transplantationofmyoblastsᔃ╭ౣ↢ലᨐ

primary objective:᪪Ⴇㇱ૏䈻䈱⚦⢩⒖ᬀ䊶෼❗⢻ᡷༀ䊶ᔃ╭ౝⴊ▤Ⴧ↢䊶Ⴧᱺ࿃ሶ⊒⃻

safety and feasibility study
secondary objective:㛽㜑නᩭ⃿⚦⢩⒖ᬀ
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preliminary information

図1

図 2 虚血性心筋症に対する筋芽細胞＋骨髄単核球細胞を用いた心筋再生治療

虚血性心筋症に対する自己骨格筋筋芽細胞移植

る7）．このデータをもとに最近，わが国をはじめ世界のそこで，著者らは骨格筋筋芽細胞および骨髄単核球細胞

国々で虚血心筋に対する骨髄単核球細胞移植や末梢血単核移植による心筋再生に関する研究に取り組み，イヌの心筋球細胞移植が行われている．現状では，これらの細胞移植

梗塞心に両細胞を移植したところ，両細胞移植群では，そは，血管構築をターゲットにした細胞療法と考えられるれぞれの単独群に比べ，心機能および壁厚が有意に回復すが，現在世界中で盛んに行われている幹細胞からの心筋細るとともに，リモデリング抑制効果も認められた 8）．この胞の分化誘導が明らかになってきた時点で，心筋再生が可ように，単独でも血管新生作用を有する骨髄単核球細胞に能になるものと思われる．

よる治療を，減少した細胞を補填するための骨格筋筋芽細IV．自己骨格筋筋芽細胞および自己骨髄単核球細胞移植を併用した心筋再生治療

胞による細胞治療法と組み合わせることにより，血管新生や移植細胞の生着向上効果を合わせた心筋再生が期待される（図 2）．

重症心筋梗塞などにおいては心筋細胞が機能不全に陥現在，自己骨格筋筋芽細胞による治療法は，細胞源としり，さらに線維芽細胞の増殖，間質の線維化が進行し，心て最も倫理的であり供給量としても臨床応用に適している不全を呈するようになる．心不全の進行に伴い心筋細胞はと思われる．すでに著者らは GMP に準拠した細胞培養施傷害され apoptosis に陥るが，心筋細胞はほとんど細胞分設を院内に設置し，自己筋芽細胞の培養法を確立し，学内裂を起こさないため，心筋細胞数はどんどん減少し，心機のトランスレーショナルリサーチのプロジェクトとして倫能もさらに低下していく．前述のように最近，このような理委員会の承認を得て，2 例の臨床試験を実施し，心機能重症心不全患者に対する心機能回復戦略として細胞移植法の回復と BNP 値の低下および不整脈の発生のないことをが有用であることが報告されており，すでに自己骨格筋筋検証した．

芽細胞による臨床応用が欧米で開始されている．しかし，V．拡張型心筋症に対する治療戦略

実際に細胞移植法により臨床的に心機能を十分に向上させるためには，直接心筋内注入による細胞移植方法では，移近年，拡張型心筋症（DCM）などの重症心不全に対する植細胞の 70〜80％の細胞が失われ，その効果が十分に発治療の一選択肢としてさまざまな細胞移植の研究が行われ揮できない点や，不整脈などの副作用，大量かつ安全な細ており，心機能の改善が報告されている．しかし，従来の胞源の確保，細胞外環境整備による移植細胞の定着など，移植方法は dessociated cell の needle による direct injec-細胞移植による種々の問題の解決が不可欠である．細胞治

tion であり，心臓全体への移植は困難と考えられる．そこ

療において現状での心筋内への直接注入法を用いれば，注で著者らは，組織工学を用いた筋芽細胞シートによる細胞入局所に炎症を惹起するとともに，局所的な細胞移植しか移植 9-11）をグローバルな心筋変性疾患である DCM モデル行えず，拡張型心筋症のように心臓全体の心機能が低下しにも応用し，DCM に対するあらたな治療法となりうるかた場合には限界がある．

を検討した
（図 3）
．

このような心筋細胞移植の臨床応用のために，移植細胞

27 週齢 BIO TO-2（DCM）ハムスターを対象とし，温度への血液供給および移植後の細胞の機能維持，すなわち細応答性培養皿を用いて作成した筋芽細胞シート移植群

胞外環境の整備がきわめて重要であり，心筋における血管（S 群，n=21）, needle injection 法による筋芽細胞移植群構築が不可欠であるものと思われる．一方，骨髄単核球細（T 群，n=15）, 開胸手術のみのコントロール群（C 群，胞には血管新生効果による心筋再生機能が備わっており，n=18）を作成した．その結果，左室拡張末期径（LVDd）

筋芽細胞の生着には有用であると考えられる．

は，T, C 群で術後に拡大傾向を示したが，S 群では LVDd― 88 ―

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The culture surface grafted with N-isopropylacrylamide(temperature-responsive polymer)᧲੩ᅚሶකᄢ ጟ㊁శᄦᢎ᝼⊒᣿ᔃ⤳䈻䈱⒖ᬀ

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Normal dish

図3<32㷄ⷫ᳓ᕈ⚦⢩䉲䊷䊃Ꮏቇ

温度応答性培養皿による筋芽細胞シート作成の拡大は有意に抑制された．左室駆出率（LVEF）は，C 群に比して S 群では，長期に EF の改善が維持された．組織
では，C 群に比して S 群で有意な左室壁厚の増大が認められ，S 群では移植した細胞シート内に多数の新生血管が認められた．免疫組織染色では，a および b-sarcoglycan の発現を S 群のみに認めた．また，治療効果により S 群の生存は有意に延長した 11）．
また，前臨床試験としてイヌに対し高速ペーシングモデルによる拡張型心筋症モデルを作成し，筋芽細胞シート移植による心機能改善に対する有用性について確認しており12），本格的な臨床応用への展開を考えている．
VI．おわりに以上のように，心機能の低下した不全心筋も骨格筋筋芽細胞や骨髄細胞などの自己細胞移植や遺伝子治療 12）により，また組織工学的技術を駆使することにより，病態に応じた再生治療が可能になると思われる．特に拡張型心筋症のような広範囲の心筋障害を呈する心不全においては，細胞移植や遺伝子治療による局所的治療よりも，組織工学により心筋組織片ともいえる細胞シートを移植することにより治療は可能になると思われる．

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