博士（医学）久保田卓

学位論文題名シクロスポリン連日投与および短期間の15−デオキシスパーガリン投与による異種心臓移植の長期生着
学位論文内容の要旨

ブ タの ´湖 蔵 をヒ トに 移植 する 異種 ´黼 植が ，重 症心 不全 治療 に不 可 欠な ,L植 の抱 える ドナ ー不 足と いう 深刻 な問題の解決策のひとっとして注目されている．
ブ タ か ら ヒ ト ヘの よう にレ シピェ ント が多 くの 抗ド ナー 自然 抗体 を有 する
discordant異種移植では，超急性拒絶が移植後，数分から数時 間のうちに起こる．この超 急性 拒絶 は 自然 抗体 を減 らす ことあるいは，補体を抑制するこ とにより克服することがで きる，しかし，その後に異種反応性抗体の産生とグラフトの内皮細胞の活´幽匕によってグラフトは移植後数日で拒絶される，この拒絶反応は超急t
封巨糸色反応と区別して，遅延型拒絶，もしくは急性血L管´陸拒絶と言われている．ラットにハムスター) L'を移植
す るよ うな ， レシ ピェ ント が比 較的少ない抗ドナー自然抗体しか 持たないcon
cordant
異種´湖餬參植モデルでは，移植後短時間に起こる超急´I
封巨絶は認められないが，移植後数日後 にグラフトは拒絶される．この移植後数日で起こる拒絶反応tま，discordant異種移植の 遅延型拒絶と病理的に酷似している．ともに，内皮細胞 の活性化やマク口ファー
ジ と Natural Kil
ler細胞 の浸 潤， そし て毛 細血 管の 血栓 閉塞 が観 察さ れ る． よっ て
discordantの遅延型拒絶とcon
cordantの拒絶は機序的に多く・ の類似点があると考えられる．これらのことよルハムスター´己臓をラットに移植するconcordant異種´凵臓移植の拒純反 応を研究することはブタからヒトヘのようなdiscordant
異種´い日蔵移植の遅延型拒絶の機序解明に有用と思われる．
Concordant異種湖鰯多瞳の拒絶反応を避けるために様々な方 法が試みられている，一つ の方 法として，ハムスター´L'をラ ットに移植するときにT細胞 を抑制した上で補体を短期 間抑制するとグラフトは長期間生着する，この治療では 抗体と補体の存在下でも生 着す るいわゆるaccomm
odationと呼ばれる状態が導かれる．移植 後数日間，惹起された異種 反応陸坑体と補体に同時にグラフトが暴露されるのを阻 止したことにより，その間 にグ ラフトに何らかの防御システム が確立されたと考えられる．他には，抗IgMモノ
ク ロー ナル 抗 体の 投与 によ り血 中I
gMをT細胞抑制下に短期間抑制 すると，同様にグラフトの 長期生着カ滞られる．これらの報告からすると，数日問 異種反応性抗体と補体に同時に 暴露することを一過性に妨ぐことがconc
ordant異種´凵 臓移植に有効な治療と考えられる．
― 43−

本研究では，Tネ田且包抑制にシク口スポリン(CyA)を使用し，concordant異種´凵臓移植の長期 生着を得るのに必要な15−デオキシスパーガリン(DSG)投与期間を短期間に定める．
この ことはブタからヒトヘの移植時のB細胞とT細胞抑制治療 にっながる可能性がある．
次 に我 々は，本モデルで，T細胞抑制剤投与を止めた後にグラフ トはどのくらい生着して い られ る かを 検討 した ．今 日ま でconcorda
nt異種 黼植 で長 期生 着 が得 られ た方 法
はい くっか存在し，そのいくっかはac
commodat ionとして報 告されている，しかし我々の 知 る 限 り で は 異 種 ´ 湖 鯛 多 随 で 免 疫 寛 容 ま で 得 ら れ た と して い る報 告は ない ，ゴー ルデンシリアンハムスターの ,滋を摘出し，ルーイスラッ トの腹部に光学顕微鏡
下 に Ono and Lindsey変 法 に て 異 所 性 心 臓 移 植 を 行 っ た 。 T細 胞 抑 制 剤 と し てCy
A（15mg/kg/day，筋肉内投与）を移植当日(day0)から連日投与，そして異種反応性抗体
抑 制と し てDSG (5mg/kg/d ay， 筋肉 内投 与） は移 植日 前日 (day−1）から投与した・
生理 食塩水のみ投与した群（コン ト口ール群）とCyAのみ投与 した群(CyA単独君翰の異 種L臓 グラ フト は4日 以内 に拒 絶されたID
SGのみ投与した群(DSG単独群）は投与中止後最 長でも4日しか生着しなかっ た． Cy
Aを毎日とD
SGを7日間投与した群；CyA+DSG(7)群 では 4例中3例が長期生着した◇98日，>105日）．CyA+DSG (9)群では観察中止まで生着 した ．しかしながら，CyA+DSG (5)群では3例すべてが8日以内 に拒絶された．これらの 結 果 か ら ， CyA連 日 投 与 下 の DSG
投 与 は7日か ら9日 で十 分で あり 5日間 では 不十 分
で ある こ とが わか った ．ま たDSGの み 投与 する 場合 ，グ ラフト は10日以上生着しなかった．
コン ト 口ー ル群 のラ ット 血漿 中の Ig
M異 種反 応性 抗体 価は急 激に上昇し，day
Oの値に 比 し て day3の 値 が 有 意 に 高 値 であ っ た． CyA単独 群で も， day3の 値は ，day0に 比して 高値であったが，コン卜口ール群よりは低値であった， CyA+DSG(7)やCy
A+DSG(9)の 長 期 生 着 群 で は IgM抗 体 価 は 7日間 ほ ぼ完 全に 抑制 され コン ト口 ール 群お よび Cy
A
単独群に比して低値であった，
ヘ マトキシリンーエオジン染色にて，4日目で拒絶されたコント口ール群，CyA
単独群
で問質出血や浮腫を認めたが，70日以上生着したDSG＋CyA（7）もしくはDSG＋CyA（9）群では， 血管内膜肥厚，問質出血や浮腫は認めなかった．免疫染 色標本ではコントロール群に 比し て 長期 生着 群で はよ り少 量の Ig
M異 種反 応性 抗体 の沈着 を認めるのみであった
今 回の我々の実験から導き出される結論は，異種移植後， はじめの数日間でグラフトは何 らかの防御システムを獲得し，抗体や補体の存在下でも 生着し続けることができる
よ うに な った こと ，そ のた めに は，CyAによるT細胞抑制が必要 であったということであ る． ま た， CyAとDSGの組 み合 わせ によ って 長期 生着 した グラフトはCyA投与を中止した 後も長期生着しっづける．このことはわれわれの知る範囲では，ハムスター´己臓をラットに移植したモデルでの治療中止後の最長記録である．
現在のところ，我々はconcordant異種´醐簡參ニ植に対して大きく2つの治療法を有してい るよ う に考 えて いる ，ひ とっ は，われわれのモデルのような I
gM
抑制とT細胞抑制の組 み合 わせ．もうひとっは，補体の 抑制とT細胞抑制の組み合わ せである．これらの治療法 をdis
cord
ant異種陟植に応用するには′discordant とconcor
dant′の違いを考慮 し な け れ ば な ら な い ． っ ま り ，自 然 抗体 の量 の違 いと I
gGの性 質 の違 いで ある ，discordant異 種 移 植 で は ， 異 種 反 応 性 IgGは ， T細 胞 非 依 存 性の も のが 存在 する がconcordant
では，すべて，T細胞依存性である．最近作られたト ランスジェニックブタ
で ある a−1，3ーGalactosyltransfer
aseノックアウトブタと人間の組み合わせでこの2つの 違いがど のよう に変化するのかに興味が持たれる．もし，このノックアウトプタを使 用 した 場 合 ，discorda
ntが concordantに 近づく のであれ ばわれ われのconcordantの 治 療 法 は よ り ， 直 接 的 に ， discordant異 種 移 植 に 応 用 可 能 で あ ろ う ．

− 45―学位論文審査の要旨
主 査 教 授 安 田 慶 秀
副 査 教 授 藤 堂
省
副 査 教 授 北 畠
顕

学位論文題名シクロスポリン連日投与および短期間の15―デオキ シスパーガリン投与による
異 種 心 臓 移植 の長 期生 着
本研 究は 小動 物モ デル 異種 心臓 移植 にお ける 免疫 抑制剤投与プ□トコールを作成し，それによるグラフト長期生着効果，その機序，そして臨床応用について考察している．
ゴールデンシリアンハムスターの心臓を摘出し，ルーイスラットの腹部に手術用顕微 鏡 下 に 異 所 性 心 臓 移 植 を 行 っ た 。 T細 胞 抑 制 剤 と し て サ イ ク 口 ス ポ リ ン ：CyA（15mg/kg/d ay，筋肉内投与）を移植当日(day0)から連日投与，そして異種反応性抗体抑制としてデオキシスパガリン：DSG(5mg/kg/d ay，筋肉内投与）は移植日前日(day−1）から投与した.DSGの投与期間を変えた5群を設定し以下の結果が得られた，
即ち，1）無治療群と2） CyA単独群の異種心臓グラフトは4日以内に拒絶された．2）DSG
単 独群 は投 与中 止後 最長 でも4日しか生着しなかった．3） CyAを毎日とDSGを移植後5日 間投 与し た群 では 4例中 3例 が長 期生 着し た(>98日， >105日） ．4）CyAを毎 日とDSGを 移植 後7日 間投 与し た群 では 観察 中止 まで 生着 した，5）しかしながら，CyAを毎 日 と DSGを 移 植 後 3日 間 投 与 し た 群で は3例 すべ てが 8日以 内に 拒絶 され た， これら の 結 果 か ら ， CyA連 日 投 与下 の DSG投 与 は 移 植 後 5日 か ら 7日 間 で 十分 であ り3日
間 では 不十 分で ある こと がわかった．無治療群のラット血漿中のIgM異種反応性抗体
価 は 急 激 に 上 昇 し ， dayOの 値 に 比 し て day3の 値 が 有 意 に高 値 で あ った ．CyA単独
群 で も ， day3の 値 は ， dayOに 比 し て高 値で あっ たが， コン ト□ ール 群よ りは 低値
で あ っ た ． CyAを 毎 日 と DSGを 移 植 後 5日 間 投 与 した 群 や CyAを 毎 日 と DSGを 移 植
後 7日間 投与 した 長期 生着 群で はIgM抗体 価は 7日 間ほぽ 完全 に抑 制さ れ， 無治 療群およびCyA単独群に比して低値であった．

ヘ マ ト キシ リン一工 オジン染 色にて， 4日目で拒 絶された 無治療群 ，CyA単独群で問 質出 血 や 浮腫を認 めたが， 70日以上生 着したCyAを 毎日とDSGを 移植後短 期間投与した群 では，血 管内膜肥 厚，問質 出血や浮腫は認めなかった．免疫染色標本では無治療群に 比して長 期生着群 ではより 少量のIgM異種 反応性抗 体の沈着 を認めるのみであった． 今回の実 験から導 き出され る結論は，異種移植後，はじめの数日間でグラフトは何ら かの防御 システム を獲得し ，抗体や補体の存在下でも生着し続けることができる よう に な ったこと ，そのた めには， CyAによるT細 胞抑制が 必要であ ったという こと であ る ， また ， CyAと DSGの 組み 合 わせ に よって長 期生着し たグラフ トはCyA投与を中止 した後も 長期生着 しっづけ る．このことはハムスター心臓をラットに移植した
モデル での治療 中止後の 最長記録 である・
異種心 臓移植長 期生着を 得るため に用いられ る主な治 療法は， 1）本研究のようなIgM抑制 と T細 胞抑 制 の 組み 合 わ せを 用 いる 方法で あり，も うひとつ は2）補体の 抑制 とT細胞 抑 制の 組 み 合わ せ を 用い る 方法 であ る．これ らの治療 法をdiscordant異種移植 に応用す るには，discordant と conc
orda
nt の違いを考慮しなければならない ．っまり ，自然抗 体の量の 違いとIgGの性 質の違い である， discordant
異種移
植 では ， 異 種反応性 IgGはT細胞非 依存性の ものが存 在するが ，concordantではす べて T細 胞 依 存 性 で あ る ． 最 近 作 ら れ た ト ラ ン ス ジ ェ ニ ッ ク ブ タ で あ る ・ − 1，3−Galactosyltransferaseノッ クアウト ブタと人 間の組み 合わせでこの2つの違いがどのよ うに変化 するのか に興味が 持たれる．このノックアウトブタを使用することによ りdiscordantがconcordantに 近づ く ので あ れ ば， 本 研 究の concordantの治療 法
は よ り 直 接 的 に discordant異 種 移 植 に 応 用 可 能 で あ る と 考 察 さ れ る ．
公 開 発 表に 際 し， 副 査 藤堂 教 授よ り 免 疫抑制剤 (DSG)の本モデ ルで長期 生着をもたらし た機序お よびIgG抗体 の関与等 について， 北畠教授 より長期 生着例における血管周囲 への細胞 成分の浸 潤，移植 免疫の臓器特異性，臨床応用への課題について，そして主 査安田教 授より抗 体と補体 存在下でのグラフト生着のメカニズム，等の質問があった ．これら の質問に 対し，申 請者は自らの実験結果，論文の引用により，明瞭にかつ妥 当な回答 をした．
この研 究は，サ イクロス ポリン投 与を基本にデオキシスパガリンの短期間投与に゛よ る異 種 心 臓移植長期 生着を確 認し，異 種心移植 における グラフト 長期生着の 機序と 免疫 寛 容 の可能性に 貢献し， 異種移植 グラフト 生着期間 の向上に 寄与するも のと
評 価さ れ る ．審査員一 同は，申 請者の学 識に合わ せて，関 連領域研 究と臨床成 績の進 展に 成 果 があること を評価し ，申請者 が博士（ 医学）の 学位を受 けるのに資 格を有する ものと判 定した．