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蛋白質・核酸・酵素 (2002) 45(13):2301-2306.
【再生医学と生命科学】 再生医療 肝細胞移植による肝不全の治療

葛西眞一, 澤雅之

灘熟
肝細胞移植による肝不全の治療
鍵ｉｉｉ

葛西眞一・澤雅之』蕊

急性肝不全動物に対する肝細鬮移植の有用性が報告ざ札欧米ではすでに肝移植までのb｢idge-useとして麗床応用が行ね､ている．い詞UD場合巷移植Hf鬮胞は全肝圏屋敷n，数％以下己移植部位も牌風門脈,H1腔内と多様である．（本法jiI治願法として礎立鈍るに1虫至適移植細飽数,移|薗闘ｌＬｉ鑓時期など00検討が必要ごU5る.）先天性代謝異常などUDI目性肝不全に対しても肝i田圃移植ＩＤ有用性が報告２ph,Crigler-Naiiar症候群患者への移植も試みられている，いずれの場合も肝撒能iii肋は部分的である.現在,憎麗促進因子の投与,肝幹細胞の同定,増殖促進】u伝子導入などが試みらね合後の成果jil期待される．

囮…【肝細胞移植】【肝不全】【代謝異常】
はじめに近年，シクロスポリン，FK-506などの新しい免疫抑制剤の開発，手術手技の確立，術前・術後管理技術の進歩などにより肝移植の成績は飛蹄的に向上
し(5年生存率：約75％)，欧米では各麺肝不全に対する究極的な治療法として定着している．しかし，適応拡大による移植症例数の急激な増加は，ドナー肝の有効利用を目的とした分割肝移植や生体部分肝移植などの工夫にもかかわらず，深刻なドナー不足をもたらしている．一方，摘出されたドナー肝の約50％が何らかの理由で肝移植に用いられずに棄却されている．
BerryとFTiemdにより確立されたコラゲナーゼ消化法は，助物さらにはヒトの肝臓から活性の高い肝細胞を分離することを可能とし，分離肝細胞を用いた肝細胞移植もしくはバイオ人エ肝臓などの肝機能補助法が研究開発されている．本稿では，肝細胞移植に関する最近の基礎研究，臨床応用の現況を概説する．

Ｌ急性HFF全に対するif1m胞移I直1．基礎研究

1970年代より実験的急性肝不全動物に対する肝細胞移植の有用性が報告されている．肝不全モデルとしては，さまざまな薬剤性急性肝不全，虎巾性肝不全や90％部分肝切除などの外科的急性肝不全が用いられ，移植部位としては，匝腔内，脾内，門脈内，肺内と多様であるが(表1)，肝細胞移植による生存率の改善あるいは生存時間の延長が得られている､》、いずれの場合も，移植肝細胞数が全肝の肝細胞数のわずか数％以下で，生存率の改善が得られている．Sutherlandらの報
告では，肝細胞移植24時間後に行われた腫腔内検索において，生存肝細胞がまったく認められなかったにもかかわらず，肝不全動物の生存率改善が認められてい

ShinichiK…i，Ｍ…yukiSnwa、旭川医科大学痢２外科（〒078-85１０旭川市緑が丘東２条１丁目）【SccondDepartmentofSur・gery･AsahikawaMedicalColIege､Midorigaokahigashi,Asahikawa078-8510,Japan］E-mail：kasai、asahikawa-medac・jp
sawa⑭asahikawa-med,acjp
Ｈｾｶα'０｡「'c71musPb"lmib打ﾉbrlAG77Pnl加巴"ｌ〃ﾉﾘﾋｿﾞU2此nzinF”

2301

308蚤自画核酸酵累Ｖｏｌ､４５Ｎｏｌ３（2000）

れ，生存率は80％に改善された．移植１週間後の肝組(％）
100

織学的検索においてもほぼ正常な肝組織像を呈していた．一方インドメタシン投与群では，ＰＩの経時的な低8０下と血澗肝逸脱酵素値の著明な上昇が認められ，非移植群と同様にD-gaI投与48時間以内に全例死亡した

母６０陣(図1)．また，死亡直前の肝臓の組織学的検索でも，非iＨ４０移植群と同様に広範な肝細胞壊死像を呈していた．以上の結果より，肝細胞移植による急性肝不全ラットの2０生存率改善に，ＰＧを介した網内系機能が血要な役割を演じていることが示唆された3)．この結果も，表１に示０（日）oZ1ail23』５６７８１』
移初

図１，－gal鶴噂急性肝不全ラットに対する被包化肝細胞腹腔内移植3）した初期の報告と類似した結果であり，肝細胞移植の効果は，移植肝細胞の直接的な肝機能補助能だけによるものではないと考えられる．

Eguchiらは，従来の68％部分肝切除に24％の残存肝の温順巾を付加して，障害肝から肝不全物質や各翻るき)．このことは，肝不全動物の生存率改善あるいは生サイトカインの放出が可能な臨床急性肝不全に類似し存時間の延長が，移植された肝細胞による直接的な肝た外科的急性肝不全モデルを作製し，肝不全誘導24時

機能補助だけではなく，他の機序の存在も示唆してい間前に肝細胞脾内移植を行い，生存時間・肝機能およる．

び障害肝の再生能を検討しているい、肝細胞移植群で鉦者らは，Ｄ－ガラクトサミン（D-gal）投与12時間は，非移植群に比して生存時間の有意な延長がみられ，後のラットに，アルギン酸Ｃａ被包化肝細胞腹腔内移植

障害肝における肝細胞墹殖因子(ＨＧＦ）レセプターc-と同時に，プロスタグランジン類（PG）生合成酵素阻metの発現増強，増殖細胞核抗原（ＰＣＮＡ）陽性肝細害薬であるインドメタシンを投与し，網内系機能と肝胞や核分裂像の墹加など，肝細胞移植による残存肝の不全動物の生存率改善との関連を検討した．肝細胞移再生促進効果を認めている．

植群では，血清肝逸脱酵素値の上昇および網内系機能近年の過伝子操作技術の進歩により，肝細胞へのさの指標であるphagocyticindex（ＰＤの低下が抑制さまざまな遺伝子導入が試みられている．Nakamuraら

表Ｉ実験的急性肝不全に対する肝細胞移植
報告者

報告年肝不全モデル

動物種移植網胞散・・部位生存率(％）対照群(飴）Sutherlandl977ＤＭＮＡＤ－ｇａＩラット（iso）２～4×107６３（17）（i､ｓ、１.ｐｉ.v）

Arranzl97フD-gaIラット（iso）ｌｘ１０７（is）６４（22）Makowkal980、-galラット（iso）４×107（ｉｐ）７０（０）Ｓｏｍｍｅｒ１９８０虚血イヌ（auto）２×107（ｉｓ）70（20）Bismuthl984７５％ＰＨラット（iso）２×107（ｉｓ）５３（30）Uotsu１９８６ＣＣＩｏラット（is。）１×10？（ｉｓ）８２（40）Ｓａｎｏｌ９８９D-gaIラット（aⅡo）胎仔肝組僅６６．７（７）l00pieces（大綱）

Bengmarkl991９０％ＰＨラット（iso）lx107（ｉｓ）８５〈０）￣－－￣￣－■■－－－－－－－－－－－－－－－⑤－－－－－－－－－－－－－－－＝－－■－－ＣＣ－－－－－－－－－－－－－｡■－－－■－－－－－￣－－￣￣￣●-－－￣￣－￣－▲－－－－－－－■■●●－－－－－－－－●－－■●▲

Makowkal躯0,-galラット（ＩＳＯ）骨髄細胞５２．５（Ｏ）
２×10ア（i,p）

Miyazakil983５－FＵラット（is。）再生肝細胞間ゾル８０（29）（ｉｐ）

Baumgartner1983、-galラソト（i5o）肝細胞培養液（i､p）４２９（０）、ＭＮＡ：ジメチルニトロソアミン．ＰＨ；parIiaIhePatectomy，ＦＵ：フルオロウラシル
2302

肝細麗移値による肝不全の治療３０９'よ，レトロウイルスを用いて嚢２堅床肝輻胞移祖
網胞數

頭蓋内出血
治療中止
肝移植

肝移植

結果

(移植後）

６４細胞もしくは不死化肝細胞を

５１６．９x10ｱ(56％）■０▲

時間前に，１×100個の正常肝４２．８xlo7(86％）

肝十閏移植

在院期間
６４７２１

鮫検討したs)．９０％肝切除2４３５．２xlo7(6696）■■、０■

1２２Ｘ10,(30％）

２７５X10o(50％）

、〃』Ａ『『〃〃｛Ⅶ）へ『）

製し，従来の正常肝細胞と比補助期間（日）

７

ラット肝細胞にＳＷＯ遺伝子症例（viability）
を導入して不死化肝iII1胞を作生存死亡．ＩＣＰモニターよりの出血改否（－）のため治療中止
生存生存<ＳｔｒｏｍＳｅｆａｌ．1997）

脾内移植した結果，生存率は約50％と非移植群に比し有意な改善が得られた．また，９０％肝切除と同時に２×の有用性に関する報告が多数みられるがｂ移植時期・移108個の正常肝細胞もしくは不死化肝細胞を肛礎内移植

植細胞数によって効果が異なることが考えられる．鉦

した結果，いずれも約80％と高い生存率が得られたと者らの検討では，D-gaI投与24時間後に移植した場合報告している．このような遺伝子導入技術によりヒトには生存率の改善が得られたが，４８時間後では効果を肝細胞の不死化ができれば，ヒト肝細胞の大逓供給が認めなかった．最近のBirTauxらの検討でも，D-gaI投可能となり，緊急を要する急性肝不全患者にも十分対与48時間後のラットにはすでに非可逆的な肝不全の兆応できるものと考えられる．

候が認められ、生存率改善は認められなかった0)．また，

ArkadopouIosらは，肝全摘３日前に2.5×１０?個の外科的急性肝不全に対する肝細胞移植は，肝不全鶴導同種肝細胞をラットの脾臓内に移柵し，肝機能，肝性数日前に移植を行わなければ効果が露められず，臨床昏睡の程度，ＨＧＦやトランスフォーミング増殖因子応用上の問題点と思われる．このように，傷害肝を正(TGF)-β1値などの推移および生存時間を比較検討し常肝で完全に凪摸する肝移植とは異なり，肝細胞移植

た`)．肝全摘後ＨＧＦやTGF-β1値の著明な上昇がみにおいては，移植時期・移植肝細胞数が重要な要素でられたが，肝細胞移植群では非移植群に比して有意なあり，さらなる検討が必要である．

TGF-β1の上昇抑制，血清アンモニア値の低下，血液凝固能の改善，肝性昏睡の発症の遅延がみられ，生存時間の延長力潔められた゜また，肝全摘後24時間以上

２．囲床応用インドのHabibuUahrらは，劇症肝炎患者７人に胎生存したラットでは，脾内移植肝細胞の著明な増殖も児肝細胞匝腔内移植（60x10oceIIs/kg）を行い，肝性蝿められた．この脾内肝細胞の1W殖は，肝全摘による昏睡からの覚囲が移植後48時間以内にみられ，３例著明なＨＧＦ値の上昇と移植肝細胞による肝再生抑制(43％）の生存が得られたと報告している｡)．米国の因子TGF-β１のクリアンランスを反映しているものとStromらは，急性肝不全患者に対し肝移植までの考察している．Nordlingerらは，小型中空糸睡モジュ

bridge-useとして肝細胞移植を戯みている:｡)．ヒト肝ールを免疫隔離法として用い，モジュール内に全肝の細胞は，減趾肝移植の際に余った肝組織や，何らかの約5％に相当する同柧もしくは異柧肝細胞を播種した．
急性肝不全は95％肝切除により誘導し，肝細胞移植は肝不全誘導７日前に行った．非移植群の死亡率は７３理由で移植に用いられなかった全肝から分離され，凍解凍後，肝細胞浮遊液は血管撮影用カテーテルを介し～93％であるのに対し，同種および異mIi肝細胞移植群て脾動脈内に注入され，免疫抑制にはステロイドとシの死亡率はそれぞれ39,36％まで低下した．また，移植１カ月後の摘出モジュールの組織学的検索では，肝細胞の生存が確認されている7)．急性肝不全に対する肝機能補助は一時的であるので，ヒトへの安全性が確立クロスポリンＡが使用された．表２に示すように，されれば，免疫隔離膜を用いることにより異種肝細胞の利用も可能と思われる．

以上のように実験的急性肝不全に対する肝細胞移植

害防止剤に10％Me2SOを用いて凍結保存されている．

viabilityも低く移植細胞数が全肝のわずか1％以下ときわめて少ないにもかかわらず，移植後に頭蓋内圧および血澗アンモニア値の低下力潔められっ５例中３例において肝移植までのbridgeに成功し，生存している(表2)．この結果は，従来の実験的急性肝不全に対する肝細胞移植の成綱に類似しており，今後至適移植肝細胞2303

310蛋白質核酸酵累Ｖｏｌ４５Ｎｏｌ３（2000）

毅３個性肝団能不全に対する実験的肝細胞移植Ｉｌａｎらは，移植肝細胞の墹鰡告者報告年動物樋移植部位その他殖促進を目的として門脈枝の結紮24時間後のGun、ラット

Ｍａｔａｓｌ９７６Gun、ラット化on）１.ｓ
Ｇｒｏｔｈｌ９刀Gun、ラット（al1o）Ｌｈ
Vreomenl985Gun、ラット（ＣＯ､）Ikebukurol987ＮＡＲにon）Kasail987イヌおよびサル（PCS）Lsの非結紮肝葉に肝細胞を移植

１ｍ鰭偲鐵よび成驫厩綱臆し,血iiwﾋﾞﾘﾙﾋﾞﾝの推移を検討した結果，血滴ピリルピ

Wiedefkehrl990Watanabeウサギ（alIo）ｉ､ｈ･ｉｓ

Dixitl990Gun、ラット（alIo）Ｌｐ被包化肝細胞
Riboirol992ラット（PCS）（ＩＳＯ）is

ン値は，移植前値の20％程度まで低下した'蜜)．これは，Onode｢ａｌ９９４ODSラット（is｡）ｉ､S,iｈ門脈枝非結紮群に20倍の肝BalIadu「１９９４ＮＡＲ（aⅡo）Ｌｐ禎包化肝細胞
Grossmanl994弼脂血症ｉ､ｈ体外週伝子導入細胞を移植した場合と同様のＣＯ､，is。：同系．ａⅡｏ：同佃･ＰＣＳ：門脈下大静脈吻合．ｉ､ｓ：牌内‘ｉ､ｈ：肝内：ｉｐ：胆月吏内

は，レトロルシン（肝再生を効果であった．一方ＯＴｅｎら数ならびに移植時期などの詳細な検討が必要であろう．抑制するアルカロイド）の前投与により肝切除後の再生を抑制し，内因性再生刺激因子の門脈内移植U肝細胞

IＬ先天性代:M異常に対するHfIml圓移i直に対する増殖促進効果をＮＡＲを用いて検討した03)．移植２カ月後のＮＡＲ肝におけるアルブミンｍＲＮＡの発１．基礎研究現は約77％に述し，血荊アルブミン値はほぼ正常値を先天性代謝異常の原因は肝酵素の先天的欠損による先天性代謝異常の原因は肝酵素の先天的欠損による示した．このように，再生肝内に移植された肝細胞は1．基礎研究ものであり，他の肝機能は正常である．したがって，必ものであり，他の肝機能は正常である．したがって，必宿主肝と同橡に再生刺激を受けて増殖促進されることずしも全肝を取り換える必要はなく，欠損した肝酵素ずしも全肝を取り換える必要はなく，欠損した肝酵素が証明された．しかし，臨床応用には，門脈枝結紮のを正常肝細胞を移植することにより補正すればよい場を正常肝細胞を移植することにより補正すればよい場安全性確認が必要であり，レトロルシンなどの肝毒性合があると考えられる．表３に示すようにUDP-グル化学物質の投与は非現実的であると考えられる．
合があると考えられる．表３に示すようにＵＤＰ－グルクロニルトランスフェラーゼ欠損により高ピリルピンクロニルトランスフェラーゼ欠損により高ピリルピン鉦者らは，培獲肝細胞の増殖を促進するとされる，肝血症を呈するGun、ラットや，アルブミン生合成が不可血症を呈するGun、ラットや，アルブミン生合成が不可切除後再生肝から抽出したhepaticstimulatorysub
能なNagaseanaIbuminemicラット（ＮＡＲ）などに能なNagaseanaIbuminemicラット（ＮＡＲ）などにstance（HSS）に注目し，四塩化炭素践導肝硬変ラッ肝細胞移植が試みられ，先天性代謝異常の是正が可能卜の脾内移植肝細胞に対するＨＳＳの増殖促進効果を検肝細胞移植が試みられ，先天性代謝異常の是正が可能であると報告されているが，その効果は生新肝細胞数肘した．肝細胞移植後間欠的にＨＳＳを静脈内投与したであると報告されているが，その効果は生新肝細胞故に左右されるため部分的である！)．縮者らも，ＮＡＲへ結果，非投与群に比して明らかな脾内生着肝細胞に対に左右されるため部分的である')．縮者らも，ＮＡＲへの脾内移植肝細胞による経時的な血清アルブミン値のする増殖促進効果を認め．またその効果は肝硬変の、の脾内移植肝細胞による経時的な血清アルブミン値の卜同寿麺jJ、十・灸目越舗携１隼皿卜券鐸渦しても正常ラ症度に対応していた'0)．つぎに，ＨＳＳで増殖を促進ざ上昇を認めたが，移植後１年以上を経過しても正常ラットのわずか0.4％程度の血清アルブミン値を示すに

謝異常に対する肝細胞移植では，多くの肝細胞が長期に生若することが必要であるが，門脈および脾臓が至適移植部位であることから，門脈塞栓や虚血性肝不全の危険性などのため移植可能な細胞数には限界がある．
Benedettiらの報告によると'1)，脾内肝細胞移植を行ったダルメシアン犬の約20％を急性門脈圧冗進症と出血のために失っている．したがって，早期に移植肝細胞の墹殖を促進する方法の開発が必要不可欠である．
2304

のれず力､０４％
１３０％程度の尿中尿酸排泄の低下を認めたⅢ)．先天性代．已西Ｅ）八Ｗい▲『卜過ぎなかった(図2)．Benedettiらは，尿酸代謝異常を呈するダルメシアン犬に対し脾内肝細胞移植を行い，

,1

移植後月數

図２ＮＡＲラットに対する肝細胞脾内移植

肝細胞移植による肝不全の治療３１１32.ｓ
２１s１OＳＯ

HTX(-）ＳｐＳＰ+P▼ＳＰ
ＨＳＳＳＰ+肘町Tx(･）ＨＳｓＨＳＳ勘皿卯加加印釦扣如如、０(ｂ）

3ｓ１１(a)(似g/､L）~｡~し｡雪竺:1２】←一一 Ｇ Ｇｗｖｗ

１２３４５Ｆ

ＡＳＡ⑭週

図３０，s-0./0．ラットの肝細胞移植後生存率ｌ０１

Ｓ筵

ＨＴｘ：肝細胞移植．Ｓｐ：牌内，ＰＶ：門脈内．ＡＳＡ：アスコルピン酸

れた移植肝細胞の機能発現を，アスコルピン酸生合成酵素欠損により壊血病様症状を呈し，体Ⅲ減少や大腱出血で死亡するODS-od/ｏｄラットを用いて検討した'3)．
脾内もしくは脾内十門脈内の両方に，酵素欠損がみられないODS-＋/＋ラットの肝臓より分離した肝細胞を移植し，移植後間欠的にＨＳＳを投与して，体重の変動，生存率，血清アスコルピン酸値を比較検討した．肝細胞移植後ＨＳＳ投与を受けた群の血禰アスコルピン酸値は，非投与群および非移植群に比して有意に高く，体重減少も抑制され，生存率も有意に高く保たれていた(図3)．ＨＳＳ投与により移植肝細胞の墹殖促進が可能であり，さらに増殖した肝細胞は良好な肝細胞機能を発現することが判明した．
2．函床応用Grossmannらは，低密度リポ蛋白質(LDL）レセプ

ターの欠損が原因とされる家族性高脂血症患者５例に，体外遺伝子導入自己肝細胞の門脈内移植を試みた．肝細胞は，開腹下に切除された８４～２２１９の肝臓より，コラゲ

ナーゼ消化法にて分離後培獲むつされた．翌日，レトロウイルｂ￣」－－スを用いて正常なヒトＬＤＬレ肝切除
(第ＯＢ）

ＰＶ

SＶ

ソW:W雷入～一…
図４通伝子導入自家肝細胞門脈内移植Ioj

SV：脾静脈ＰＶ：門脈１ＭＶ：下胸間膜静脈

その翌日に腸間膜iIii脈内に留!！＝iH鰭::罰ｉｉｉ;=：

圃されたカテーテルを介して，剛…。

一八

1ＭＶ

セプター迫伝子の導入を行い，肝細胞迫伝子導入自己肝細胞の門脈内移植が行われた（図4)．移植４カ月後に行った肝生検組織で，導入されたＬＤＬレセプ

ター遺伝子が観察され，５例中３例では一時的ではあるがＬＤＬコレステロールの有意な低下が認められたと報告している'6,．

Ｆｏｘらは，Crigler-Najjar
2305

312

亜白質核酸酵緊

VoL45No､1３（2000）

着肝細胞数を墹加させたり，生体適合性の高い特殊な細胞外接着基質を用いることにより，移植可能肝細胞
コミ函Ｅ）ハコミヘーコ側数の墹加を図り，さらに良好な成細が得られるものと期待される．

本稿で紹介した篭者らの研究の一部は日本学術擬興会の未来開拓学術研究推巡、粟UPsP-RFTF96100202）の補助を受けて行われた．

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移植後の免疫抑制はFK-506を使用しており、移植後血清ピリルピン価は27ｍｇ/ｄＬから漸減し，移植６カ月後には10.6～14.0ｍｇ/ｄＬと安定し（図5)，光線療法の頻度も移植前の50％にまで減少させることができた

4）EguChi,Ｓ､,Lilja,Ｈ,Demetriou,ＡＡ.,Rozga,J・ｃｔ

ピン価の推移Iｱ）と報告している'７)．

以上のように．移植肝細胞は臨床応用においても良好な肝細胞機能を発現し，部分的かつ一時的ではあるが先天性代謝異常の是正が可能であることが証明された．

おわりに急性肝不全に対する肝細胞移植は，現在臨床応用が進められているバイオ人工肝臓のような複雑かつ高価なシステムが不要で手技も簡便であるため，肝移植までのbridge-useとしての役割が期待される．しかし，bridge-use以外の臨床応用には，ラットなどの小動物を用いた実験では，安全性のみならず有用性などの検射も不十分であり，大動物を用いて移植細胞数，移植部位，移植時期などを詳細に検肘する必要がある．
GroSsmanらが試みたような遺伝子導入自己肝細胞移

植は，免疫抑制を必要とせず移植肝細胞の生着が確実であることから，もっとも現実的な方法と思われる．今後は，移植肝細胞の増殖促進法との組合せにより，生2306

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