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iPS細胞を用いた新アプローチで心機能改善

柴 祐司

Nature ダイジェスト Vol. 14 No. 1 | doi : 10.1038/ndigest.2017.170117

iPS細胞の臨床応用に向けた研究が加速している。例えば、心筋細胞に分化誘導した上で直径数cm、厚さ0.1mmほどのシートを作製し、重篤な心不全患者の心臓に貼り付ける治療は2016年度中にも臨床試験が始まるとされる。そうした中、信州大学バイオメディカル研究所の柴祐司准教授らは、サルのiPS細胞を心筋細胞に分化させ、単一細胞のまま別個体のサルの心臓に移植する実験を世界で初めて行い、心機能改善の効果が得られることを実証した。

–– 臨床から再生医療の基礎領域に入られました。

柴: 1998年に信州大学医学部を卒業し、8年間は内科と循環器内科の臨床医として働きました。そこで、治療しても十分回復せず、心臓移植でしか救えない症例を目の当たりにしました。次第に心臓移植に変わる治療法はないかと思うようになり、大学院に入り直して再生医療の研究を始めることにしたのです。まず血管新生について研究したのですが、2008年から2011年まではワシントン大学(米国シアトル)に留学し、そこでES細胞に出合いました。当時はES細胞から心筋細胞への分化誘導ができつつある状況でした。私もES細胞由来心筋細胞の研究を始め、帰国後の2012年に論文をまとめました1。ES細胞は倫理規制が厳しく、iPS細胞も汎用され始めていましたので、帰国後は私もiPS細胞を使うことにし、心筋細胞への分化誘導と、得られた細胞を用いた移植実験を始めました。

–– 今回は、帰国後に始められたご研究の成果なのですね。

柴: はい、カニクイザルを用いてiPS細胞由来の単一心筋細胞による同種間移植を行い、心機能改善効果が認められることを世界で初めて示しました。これまでにも、ヒトのES細胞やiPS細胞から分化誘導させた単一心筋細胞をモデル動物に移植する研究はありましたが1–3、ヒトの細胞を動物に移植する異種移植では免疫拒絶反応が強く出る他、効果や副作用などの評価にも限界がありました。カニクイザルはニホンザルなどと同じマカク属の一種で、新薬評価の最終段階でよく使われています。iPS細胞研究ではほとんど使われていませんが、信州大学の近隣にカニクイザルを使って医薬品の安全試験を行っている企業があり、その企業の協力を得て実験を行うことにしたのです。

留学先では、隣の研究室がヒトES細胞由来の単一心筋細胞をオナガザルに移植する実験を進めており、その成果は2014年に報告されました2。今回、私たちはほぼ同じアプローチにより、カニクイザルiPS細胞由来心筋細胞を別個体のカニクイザルの心臓に注入する同種移植実験を行いました4。同種移植でどのくらいの拒絶反応が出るのかなど、先行データが全くない中での試行錯誤でした。

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Nature ダイジェスト Online edition: ISSN 2424-0702 Print edition: ISSN 2189-7778

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