末梢血幹細胞移植を応用した新しい虚血部血管新生療法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470161
• Research Institution: The Cardiovascular Research Institute, Kurume University
• Principal Investigator: 室原 豊明 久留米大学, 循環器病研究所, 講師 (90299503)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 健一郎 久留米大学, 医学部, 助手 (70320190) ; 新谷 理 久留米大学, 医学部, 助手 (20309777) ; 池田 久雄 久留米大学, 医学部, 助教授 (50168134)
• Keywords: 内皮前駆細胞 / 虚血性心疾患 / 血管再生 / 慢性閉塞性動脈硬化症 / 血管形成 / 血管新生 / 血管内皮細胞 / 側副血管

Research Abstract

近年、内皮前駆細胞が成人においても存在することが確認され、さらにこれらの細胞は成人における血管新生に参加することが示された。我々はこれらの細胞を虚血組織に移植することで、血管新生が有意に増強されることを報告した。実際にこの治療を臨床に応用する場合、自己の内皮前駆細胞を使用することが理想的であるが、細胞の採取(骨髄)には侵襲を伴い問題が残る。内皮前駆細胞と血球系幹細胞は起源を一つにすることから、本研究では血球系幹細胞を動員するコロニー刺激因子(rhG-CSF)が内皮前駆細胞の動員を介して血管新生を増強できないか否かを、動物実験において検討した。
1)rhG-CSF(5μ9/kg BW/d)背部皮下投与後、ラット末梢血白血球数は有意に増加させ、中止後は再び正常値に復帰した。従って、ラットにおいてfunctionalであった。末梢血単核球培養法において、細胞クラスター(コロニー)は十分に形成されたが、内皮前駆細胞様-細胞の発芽はむしろ抑制された。
2)ラット背部皮下にrhG-CSF(5μg/kg BW/d)を7日間連続投与した群(rhG-CSF群)においては、血管新生の程度にコントロール群と有意な差は出なかった。
rhG-CSFによる末梢血への幹細胞動員においては、共通の幹細胞から顆粒球系への分化が主に進み、内皮前駆細胞の分化や動員はむしろ抑制されるのではないかと思われた。rhG-CSFにより末梢血への内皮前駆細胞の動員が刺激されなくとも、虚血下肢における血管新生には影響が無かったことより、少なくともこのモデルに関しては流血中の内皮前駆細胞の血管新生における関与は比較的少ないのではないか。
我々はさらに、細胞移植前の細胞虚血負荷が血管新生増強効果を有するか否かについて検討を加えた。この結果、内皮前駆細胞を移植前に虚血環境で培養したものは、しなかった細胞に比べて、血管新生効果が有意に大であった。

Research Products

• [Publications] Shintani S, Murohara T, et al.: "Augmentation of postnatal neovascularization with autologous bone marrow transplantation"Circulation. 103. 897-903 (2001)
• [Publications] Shintani S, Murohara T, et al.: "Mobilization of endothelial progenitor cells in patients with acute myocardial infarction"Circulation. 103. 2776-2779 (2001)
• [Publications] Kamihata K, Matsubara H, et al.: "Implantation of autologous bone marrow cells into ischemic myocardium enhances collateral perfusion and regional function"Circulation. 104. 1046-1052 (2001)
• [Publications] Murohara T.: "Therapeutic vasculogenesis using human cord blood-derived endothelial progenitors"Trends Cardiovasc. Med.. 11. 303-307 (2001)
• [Publications] Sasaki K, Murohara T, et al.: "Evidence for the importance of angiotensin II type 1 receptor in ischemia-induced angiogenesis"J Clin Invest.. 109. 603-611 (2002)