Therapeutic Efficacy of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocyte Sheets in a Rat Pressure-Overloaded Right Heart Model

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K18183
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 渡邊 卓次 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (80838582)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 右心不全 / 右室圧負荷モデル / iPS細胞由来心筋細胞シート / 右室機能障害

Outline of Annual Research Achievements

180-200g程度のラットを用いて肺動脈絞扼術 (PAB)を行い、その4週間後にsham手術を行った群 (P群)と、ヒトiPS細胞由来心筋細胞 (hiPS-CM)シートを移植した群 (S群)でのさらに4週間後の循環動態や病理組織学的所見の比較を行った。
まず、PAB後8週に行った心臓カテーテル検査データでの比較を行うと、P群に比べてS群では、右室拡張末期圧・右室圧下行脚の時定数・右室拡張末期圧容積関係の値が有意に低下・改善していた。つまりhiPS-CMシート移植によって右室拡張機能障害が改善したことが示された。
次に病理学的所見の比較を行った。HE染色における右室壁厚ならびにPAS染色における心筋細胞径はP群とS群の間で有意差は認められなかったが、S群でSirius-red染色における右室線維化率の改善ならびに抗vWF抗体染色における微小血管密度の上昇が有意に認められた。つまり、hiPS-CMシート移植による線維化の改善ならびに微小血管の増生によって右室拡張機能障害が改善していることが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在20例のSham手術群と20例のhiPS-CMシート移植群で心臓カテーテル検査所見ならびに病理学的所見の比較が完了し、右室拡張障害の改善ならびに右室心筋線維化の抑制・血管密度の上昇が明らかに示されている。

Strategy for Future Research Activity

今後はReal-time PCRによる血管新生に関与する遺伝子発現の定量評価比較やmicro-PETを用いたiPS-CMシート移植の効果判定を併せて行っていく予定である。

Causes of Carryover

本年度は心臓カテーテル検査を主に施行してきたが、次年度はPCRやmicro-PETを施行していく予定であり、これらの材料費ならびに利用料に主に使用する予定である。また、本研究の成果発表の為に国内外の複数学会を参加する予定であり、これらにも使用する予定である。