肺高血圧症および肺虚血再灌流障害における新しい細胞治療

• 研究課題/領域番号: 20K09140
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分55030:心臓血管外科学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 松尾 諭志 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (10869655)
• 研究分担者: 齋木 佳克 東北大学, 医学系研究科, 教授 (50372298) ; 正木 直樹 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (00837403) ; 鈴木 佑輔 東北大学, 医学系研究科, 助教 (70791698) ; 細山 勝寛 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (70837046)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 肺高血圧 / 肺虚血再灌流障害 / 再生医療 / Muse細胞 / 虚血再灌流障害

研究開始時の研究の概要

肺高血圧症合併心疾患に対する手術治療では、肺高血圧をいかに軽減し、また虚血再灌流障害をいかに抑えるかということが、開心術の周術期成績を左右する重要な要素となるが、肺高血圧症に対する血管拡張療法以外の根本的な治療法は未だ確立されておらず、また開心術における肺虚血再灌流障害を抑制する治療法も確立されていない。そこで、肺高血圧肺に対する血管リモデリング予防効果や肺高血圧肺の虚血再灌流障害に対する治療効果について肺高血圧モデルラットを用いて、血管内皮細胞と血管平滑筋細胞への生着・分化が期待できるMuse細胞による治療効果を検討する。

研究成果の概要

既報に従い肺高血圧モデルラットの作成を行った。モノクロタリンをラットの頸部に皮下注射し3週間後に肺高血圧が発症することを確認した。その後、心臓カテーテル検査を行い、右室収縮期圧を測定した。右室収縮期圧の上昇が得られ、肺高血圧を確認した。
さらに、モノクロタリンによる肺高血圧モデルラットに肺動脈遮断を行うことで、肺高血圧モデルにおいて虚血再灌流障害を加えた新たな動物モデル作成を試みた。本研究では幹細胞による治療効果の確認、及び機序解明のために長期生存が必要である。そのため、 肺高血圧を維持しつつ、長期生存可能な動物モデル作成を試みた。モノクロタリン投与量を調整し、動物モデルとしての最適化を図った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで肺高血圧動物モデルに対する骨髄間葉系幹細胞移植の研究は報告されているが、 これらの報告は血管内皮細胞の抗アポトーシス効果や血管平滑筋の異常増殖制御が主な治療機序とされており、投与細胞が血管内皮細胞に分化し、肺高血圧を改善させる治療機序の報告はない。また、肺高血圧下の肺に対する虚血再灌流障害の予防を髄間葉系幹細胞移植にて検討した研究もない。そのため、本研究でMuse細胞の効果が証明されれば、腫瘍化のない幹細胞移植が肺高血圧治療および虚血再灌流障害の予防に対して、今後臨床応用されるきっかけとなる研究と確信している。