●血管新生の基礎と臨床!!［III］血管新生の臨床応用

11．細胞移植による血管新生療法
室原豊明＊

従来成人における血管新生は，既存の血管内皮細胞の増殖と遊走によるもののみであると考えられてきた．しかしながら最近，成人末梢血中に内皮前駆細胞が存在することが報告された．内皮前駆細胞は成熟動物における血管新生に関与することが示され，成人における血管新生の少なくとも一部には，内皮前駆細胞の内皮細胞への分化という胎生期にみられるような血管発生型の血管新生が関与する可能性があることが示唆された．成人における内皮前駆細胞は骨髄などの血球系幹細胞を多く含有する組織に由来すると思われる．これらの細胞を応用し，血管の再生を行う治療法の開発が現在期待されている．
成人における内皮前駆細胞の存在は最初末梢血中において確認されたが，その後これらの細胞は骨髄に由来することが示された．さらに内皮前駆細胞は，虚血や腫瘍局所の血管新生や，血管内皮の修復に積極的に参加することが報告された．われわれは内皮前駆細胞を含む自己骨髄単核球の移植が，虚血部血管新生を増強できるか否かについて実験的に検討した．ウサギ片側下肢虚血モデルを作成し，手術 1 週間目に自己animal）を分離し局所虚血組織に移植した．移植後の骨髄単核球（6.9±2.2×106cells!
下腿血圧比（calf BP ratio），血管造影による Angiographic score，組織アルカリフォスファターゼ染色ならびに vWF 免疫染色による毛細血管密度測定，レーザードップ
ラー法による皮下血流測定の結果，骨髄細胞移植群でコントロール群に比し有意に改善がみられた．
次に臨床における検討では，糖尿病を有する慢性閉塞性動脈硬化症の患者に対して，自己骨髄細胞移植治療が施行された．全身麻酔下に自己骨髄 600 mL を採取し，骨髄単核球細胞を術中に分離し，合計 0.93×109 個の自己骨髄単核球を虚血下腿屈側骨格筋内に移植した．結果は良好であり，有意な血管新生と，側副血管径の増加，血流の回復を認めている．歩行可能距離は 10 m から 150 m に，1 日疼痛発作回数は平均 6 回から 1.6 回，患側の ABI は 0.27 から 0.55 にそれぞれ改善した．以上より自己骨髄単核球を移植することにより，虚血部の血管新生，さらに血流が改善される可能性が示唆された．
このように，従来の遺伝子治療に加えて，自己幹細胞を用いた虚血組織の血管再生の可能性が出てきた．今後再生医学の一領域として発展してくるものと期待される．

Therapeutic Angiogenesis by Cell Transplantation
TOYOAKI MUROHARA Cardiovascular Research Institute, Kurume University
むろはら・とよあき：久留米大学
循環器病研究所講師．昭和60年熊
本大学医学部卒業．昭和60年熊本大学循 環 器 内 科 入 局．平 成５年
トーマスジェファーソン大学生理学留学．平成８年タフツ大学聖エリザベス病院．平成９年現職．主研究領域／血管新生の基礎と臨
床．
＊Key words

Angiogenesis
Vasculogenesis
Bone MarrowASO
Endothelial Progenitors

血管新生の基礎と臨床 83はじめに動脈に病変を認める重症例の 10 年生存率は25％以下と報告されており，著しく不良である．

わが国では現在，高齢化社会に対応して個薬物治療，外科的治療に反応しない ASO

人の特徴に応じた革新的な医療の実現を目指

症例に対して，タフツ大学の Isner らは VEGF

すミレニアムプロジェクトが立ち上がってい遺伝子を用いて血管を再生させることで虚血る．それはすなわち，一人ひとりのゲノムに部の改善を図る遺伝子治療を行っている．一基づいたテーラーメイド医療であり，また発方，遺伝子以外の血管新生治療としては，生過程の解明に基づく拒絶反応のない自己修VEGF 蛋白を使った VIVA トライアル，bFGF復力を利用した再生医療の実現である．

蛋白を使ったトラフィックトライアルなどが一方，厚生労働省によれば日本人の死因別

欧米で行われており，内皮前駆細胞や自己骨死亡率の第 1 位はがんであるが，2 位の虚血髄単核球細胞を用いた細胞移植など，血管再性心疾患と 3 位の脳動脈疾患を合わせると，生療法に関する基礎研究が数多く報告されてがんに匹敵する死亡率を占める．これら心疾いる．

患と脳血管疾患の主要な病態は動脈硬化であり，血管病変に対する治療・予防対策が急務であるといえよう．

2．血管新生と血管発生

最近，虚血臓器や組織に対する血管再生療1997 年にタフツ大学の浅原らは，成人の末法の研究が急速に進められており，わが国で梢血中に内皮前駆細胞（endothelial progeni-も臨床応用が開始されつつある．
われわれは，tor cell : EPC）が存在することを初めて報告

自己骨髄単核球細胞を用いた血管再生に焦点した．EPC は，フィブロネクチンに付着するを当て検討を行っており，今回は細胞移植を紡錘状の細胞として分化し，ネットワークを中心に，最近の血管再生療法の動向と将来展形成する．この EPC の発見により，成人にお望について述べたい．

ける血管新生の概念が大きく変化した．すな
わち，既存の内皮細胞が分裂・増殖してネッ

1．慢性閉塞性動脈硬化症に対する血管新生療法
慢性閉塞性動脈硬化症（ASO）は全身性の動トワークを形成する angiogenesis（血管新生）型と考えられていたものが，流血中の内皮前駆細胞がネットワークに加わって血管をつくることで，これまで胎生期にしか起こらない脈硬化の末期症状である．ASO の診断にはと考えられていた vasculogenesis（血管発生）

Fontaine 分類が用いられており，症状によっ型の血管再生が成人においても起こっているて，I 度は冷感，しびれ感，II 度は間歇性跛行，可能性が示唆された．

III 度は安静時疼痛，IV 度は皮膚潰瘍・壊死と内皮前駆細胞と血球系幹細胞は，Flk-1，Tie-2，分類される．I，II 度では薬物治療・生活指CD 34 といった抗原を共有しており，胎生期導・運動療法により改善がかなり期待されるには共通の先祖細胞である hemangioblast（血が，III 度以上では LDL 吸着療法や，血行再建管芽細胞）から分化していると考えられる．

術としてのステントや PTCA，バイパス手術

Hemangioblast は Flk-1 陽性細胞であるが，最が必要となり，さらに末梢閉塞の重症化が進近，西川らは Flk-1 陽性細胞の一部から smooth行した場合，下肢切断が余儀なくされる．
ASOmuscle progenitor cell（平滑筋前駆細胞）が分の 5 年生存率は 75％ であるが，比較的太い化することを報告しており，hemangioblast は84 第 120 回日本医学会シンポジウム

vascular progenitor cell ともいえる．

ル LDL の取り込み，NO の放出など，内皮細胞さらに成人では，内皮前駆細胞と血球系幹の特徴を有することも明らかとなった．そこ

細胞は，造血臓器である骨髄に由来すると考でわれわれは，ウサギ下肢虚血モデルを作製えられている．Isner と浅原らは，Flk-1!
lacZ

して，内皮前駆細胞を含む自己骨髄単核球細のトランスジェニックマウスからワイルドタ胞の移植により，虚血部位に血管新生が増強

イプへの同系統骨髄移植キメラマウスを作製されるか否かについて検討を行った．その結して，血管新生を誘導させた結果，血管新生果，移植後 4 週間の血管造影により，コント部位の内皮細胞が lacZ に染まることから，骨ロール群（生食群，自己線維芽細胞移植群）に髄由来の内皮細胞であることを確認している．

比 べ て 側 副 血 行 は 増 強 さ れ，angiographic

最近，生前に骨髄移植を受けた白血病患者

score も有意に上昇した．末梢レベルでは，の心筋梗塞症例の剖検結果から，ドナー型のvWF およびアルカリフォスフォターゼ染色

血管内皮細胞が心筋組織中の血管に認められにより毛細血管密度の増加が明らかとなり，ており，ヒトでも内皮前駆細胞が骨髄に由来レーザードップラーにより血流の増加も認めすることが明らかにされている．

られた．これらのことから，自己骨髄単核球

これらのことから，成人では内皮前駆細胞細胞移植により，虚血部位における有意な血は骨髄に存在し，必要に応じて末梢血に動員管新生だけではなく機能的にも血流増加などされ，細胞分化により血管内皮の修復・再生の改善が得られることが明らかとなった．に関与していると考えられる．われわれは最近，胎児の末梢血である臍帯血にも内皮前駆細胞が高率に存在していることを見いだしているが，臍帯血は 1 人から採取できる容量が4．自己骨髄単核球移植による末梢性血管疾患の血管新生治療（TACT）

約 75 cc と制限されることに加えて，拒絶反自己骨髄細胞を用いた移植による血管再生応の問題もあり，臨床応用にはまだ多くの問療法として，現在，久留米大学，関西医科大題点が残されている．

学，自治医科大学の 3 施設を中心に行われている臨 床 的 検 討 が Therapeutic Angiogenesis

3．骨髄単核球細胞移植による血管再生

by Cell Transplantation : TACT である．
対象は Fontaine 分類 III〜IV 度および歩行in vitro において，臍帯血から採取したヒ可能距離が 200 m 以下の II 度の重症例 ASO

ト内皮前駆細胞をマトリックスゲルと共培養とバージャー病患者で，薬物治療，血管内治すると，ネットワークをつくって内皮管腔形療，バイパス治療に全く反応せず既存の治療成網（ルーメン構造）が形成されることが明らでは回復が望めない 75 歳以下の症例を対象かになった．in vivo では，免疫抑制動物（マとした．妊婦，悪性疾患，重症な糖尿病性網ウス）にヒト由来内皮前駆細胞を移植して血膜症，虚血性心疾患の未治療患者，血液疾患管新生が起こることが報告されている．

例は除外した．

ウサギの骨髄から単核球を採取してフィブ方法は，全身麻酔下に患者の自己骨髄液約ロネクチン上に共培養したところ，内皮前駆600 mL を採取して，術中に骨髄単核球を分離細胞様の細胞が発現してネットワークが形成し，虚血部に直接細胞を移植（約 40〜50 ヵ所）されることが明らかになった．さらに，レクし，骨髄単核球以外の骨髄成分は，末梢血よチン結合，von Willebrand 因子（vWF），アセチり患者に返血した．
血管新生の基礎と臨床 85

治療効果として，術後 4 週間に血管造影等により血管新生を確認し，機能回復を評価した．
・症例呈示

により切断されており，皮膚が虚血により治癒しない状態であった．
本症例の場合，歩行可能距離（pain free wal-

久留米大学では，2000 年に倫理委員会よりking distance）
は術前の 10 m から 150 m に，1承認を受けて第 1 例目が施行された．症例

日安静時疼痛発作は約 6 回から 1.6 回に，ABIは，73 歳女性，糖尿病を有する慢性閉塞性動（ankle brachial blood pressure index）は 0.27

脈硬化症患者で，右足の第 4 指はすでに壊疽から 0.55 と著明に改善した．下肢レーザー

Before BMI

図After BMI

慢性閉塞性動脈硬化症例における自己骨髄単核球細胞移植による改善効果．
細胞移植前後の血管造影像

86 第 120 回日本医学会シンポジウム

ドップラーにより術後の血流の改善が認めら

質れ，血管造影では，骨髄移植前に比べて術後疑応

答

4 週間には有意に側副血行が増加しており，6ヵ月後においても側副血行，ABI は維持されていた
（図）
．

座長
（永井） ありがと う ご ざ い ま し た．
さっそくご質問をお受けしたいと思います．

TACT スタディでは，ABI，プレチスモグラ

小室広昭（筑波大） 聞き逃がしたかもしれ

フィーによる血流，皮膚温度，TcO2，トレッないので確認させていただきたいのですが，ドミルの歩行可能時間は，いずれも有意に改先生の動物実験のときに使われた細胞は，単善した．また一部の症例では，プロスタグラ

核球のうち fibronectin でコートしたシャーンジンで反応する血管床も増加していること

レに接着したものだけを使ったということでが明らかとなった．

しょうか．

われわれは，neovascularization の機序とし

室原私どもがウサギのモデルで使いまして，移植された細胞が vasculogenesis としてたのは，フレッシュな，移植当日に骨髄穿刺血管壁に組み込まれる血管新生と，移植したで得られた骨髄から分離した単核球です．で細胞がさまざまなサイトカインを放出するこすから，移植に使った細胞はまったく培養しとによって既存の血管内皮細胞を刺激してていない状況です．

angiogenesis 型の血管新生を起こすものと考えている．

座長

これから HGF 遺伝子治療との比較などが問題になってくると思いますが，やはり遺伝子ですむのであれば，遺伝子のほうが5．血管再生療法の将来展望よいだろうということでしょうか．
室原

これは将来検討が必要だと思いま

遺伝子，蛋白を用いた血管再生療法はすです．私ども TACT trial の倫理委員会では，いに欧米では多く行われており，わが国においちおう最初の 10 例をエントリーしまして，ても大阪大学の森下らを中心にしてプラスミ

その後副作用を含めて効果を再検討して，そド HGF による遺伝子治療が開始されている．

れでもし行けるようであればまた継続すると今後，遺伝子，蛋白，細胞による治療に加えいうことで，私どもの施設，久留米大学として，既存の薬物を用いた血管再生の可能性もては，いちおう 10 例でいったん終了して，効考えられ，これらの hybrid therapy の研究も果を確認するということにしております．そさらに発展してくるものと考えられる．の結果，先ほど森下先生の HGF と VEGF を

また最近では，骨髄から血管だけではなく，比べたスライドがございましたが，あのよう心筋細胞も再生される可能性が報告されておな比較はやはり今後必要になってくるというり，骨髄を用いた再生医学はマルチ・ティッよううに考えています．

シュ・リジェネレーションとして血管だけでなく，心血管系に関わるさまざまな組織の再生に応用される可能性が期待される．

座長

場合によっては併用療法も可能であろうということですね．
室原

そうですね．

座長

どうもありがとうございました．

血管新生の基礎と臨床 87