重症心不全に対するヒトiPS由来心筋球を用いた新しい心筋再生療法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08432
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 金澤 英明 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (40338033)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴 祐司 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (70613503) ; 遠山 周吾 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (90528192)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 心筋再生医療 / iPS / 心不全

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、カテーテルを用いてヒトiPS由来心筋球を冠動脈内に投与し、その効果と安全性を評価する前臨床試験を行い、新しい心筋再生療法の検討、開発、重症心不全へのiPS細胞を用いた再生医療を具現化することを目的とした。まず、ヒトiPS由来心筋球の作製として、特殊培養皿を用いて直径50～6 0μm、80～100μm、100～150μmのヒトiPS由来心筋球を作製した。次にパイロット試験として、カニクイザルを用いて単離心筋球、および直径50～6 0μm、80～100μm、100～150μmのヒトiPS由来心筋球を、低用量（5×10^6）、中容量(1×10^7)、および高容量(3×10^7)で冠動脈内投与を行い、細胞生着について検討した。心筋細胞の生着については、病理組織学的検査にて評価を行った。単離心筋球、および、直径50～6 0μm、中容量(1×10^7)のヒトiPS由来心筋球の投与では、HE染色、PSR染色にて梗塞巣をほとんど認めず、移植細胞の生着は認められなかった。次に直径100～150μm、高容量(3×10^7)、および直径80～100μm、中容量(1×10^7)のヒトiPS由来心筋球投与では、human specific Troponin I（hsTnI）による免疫染色によって、直径20μmの動脈血管周囲にグラフトの生着が確認できたが、同時に左室前壁中隔に広範囲の梗塞巣が認められた。いずれの群でも異所性の心筋細胞生着や、腫瘍形成は認められなかった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

COVID-19感染拡大により、研究の遂行がやや遅れたものの、条件検討などの実験は進められており、一定の成果と今後の課題が抽出された。

Strategy for Future Research Activity

今後、心筋球のサイズ、投与量、速度など投与条件の検討とともに、正常心臓ではなく、心筋梗塞モデルに対しての投与、対象動物をブタに変更するなど、至適条件の検討を行う予定である。至適条件が得られた場合には、前臨床試験としてのPOC (proof of concept)の獲得を目的とした検討を行う。

Causes of Carryover

当初計画していた実験をすべて実施できなかったため、細胞培養、動物実験等に用いる試薬、カテーテル関係材料、その他、旅費、備品等、必要に応じて使用する予定である。