心臓病に対する骨髄細胞を用いた心筋再生療法に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370423
• 研究機関: 国立循環器病センター研究所
• 研究代表者: 菅 理晴 国立循環器病センター研究所, 再生医療部, 室長 (80265397)
• 研究分担者: 日高 京子 国立循環器病センター研究所, バイオサイエンス部, 室長 (00216681) ; 由谷 親夫 国立循環器病センター, 臨床検査部, 部長 ; 中谷 武嗣 国立循環器病センター, 臓器移植部, 部長 (60155752)
• キーワード: 再生医療 / 心臓 / 骨髄細胞 / 心筋症 / 顆粒球コロニー刺激因子

研究概要

(1)GFPマウスの骨髄細胞から各種分画(CD34+細胞,Lineage-c-kit+細胞,SP(Side population)細胞など)の分離回収.本年度はFACSVantageを用いた細胞の分離回収を行った.この方法では,分離精度は良好であったが回収に時間がかかり,大量の回収を行った場合細胞のviabilityを損なうと考えられた.今後はFACSAriaや磁気細胞分離法による細胞分離を検討する必要があると考える.
(2)内在性幹細胞による心筋再生(G-CSFによる拡張型心筋症(DCM)の治療).C57BL/6マウスに放射線照射後,GFPマウス由来骨髄細胞(GFP-BMC)10^6個を注入することでGFPキメラマウスとし,更にDoxorubicin (2mg/kg/回)を腹腔内注射(週2回,合計6回)によりDCM心不全モデルを作製した.このDCM-GFPキメラマウスに顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)を投与し,心不全改善効果とそのメカニズムを検討した.Doxorubicin注射終了後,すぐにG-CSFを投与した群では8週後の生存率が82%であったのに対し,3週間後にG-CSFを投与した群および生理食塩水のみを投与した群の同時期の生存率はそれぞれ50%および63%であり早期にG-CSFを投与することが心不全の改善に有効であると考えられた.また,早期G-CSF投与群ではGFP-BMCの心臓への集積が他の2群より有意に多く,電顕所見でも心筋構造の変性が軽度であった.免疫染色で心臓に集積したGFP-BMCの一部はcardiac-troponin-I, myosin heavy chain, ANP, connexin43で陽性に染色され,BMCの一部が心筋細胞へ分化していると考えられた.

研究成果

• [文献書誌] M.Ishida, S.Tomita, T.Nakatani, et al.: "Bone marrow mononuclear cell transplantation imporoved cardiac function of rat doxorubicin-induced cardiomyopathy model"J Heart Lung Transpl. (in press).
• [文献書誌] S.Tomita, M.Ishida, T.Nakatani, et al.: "Bone Marrow is a Source of Regenerated Cardiomyocytes in Doxorubicin-Induced-Cardiomyopathy, and GCSF Enhances Migration of Bone Marrow Cells and Attenuates Cardiotoxicity of Doxorubicin Under Electronmicroscopy."J Heart Lung Transpl. (in press).
• [文献書誌] S.Tomita: "Cell-based therapy to regenerate myocardium. From bench to bedside."Artificial Organ. 28(1). 40-44 (2004)
• [文献書誌] 富田伸司, 中谷武嗣: "細胞療法による心筋再生を目指した心不全治療法の開発"循環器専門医. 11巻・1号. 43-47 (2003)
• [文献書誌] 富田伸司, 中谷武嗣: "骨髄由来外因性および内因性幹細胞による心筋分化"最新医学. 58巻・3号. 641-646 (2003)
• [文献書誌] 富田伸司, 中谷武嗣: "虚血性心疾患に対する再生医療"現代医療. 35巻・増刊号. 1121-1124 (2003)