CCT2010ランチョンセミナー「心臓カテーテルによる再生医療」

healthymagination series

Translational Aspects of Endomyocardial Cell Delivery:Integrated Imaging,Delivery Options and Outcome Measurement

Juan F. Granada, M.D., FACC
Medical Director, Skirball Center for Cardiovascular Research,The Cardiovascular Research Foundation

  Juan F. Granada, M.D., FACC   座長:京都府立医科大学大学院医学研究科循環器内科学教授 松原弘明氏(右),米国セコイア病院 日野原知明氏
Juan F. Granada
Medical Director, Skirball Center for Cardiovascular Research,The Cardiovascular Research Foundation
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座長:京都府立医科大学大学院医学研究科循環器内科学教授 松原弘明氏(右),米国セコイア病院 日野原知明氏

CCT(Complex Cardiovascular Therapeutics)2010が,1月28日(木)〜30日(土)に神戸国際展示場を中心に開催された。29日にGEヘルスケア・ジャパンが共催したランチョンセミナー「心臓カテーテルによる再生医療」では,重症心不全に対する最先端の治療法として注目される心筋再生治療について,旭川医科大学心血管再生・先端医療開発講座の竹原有史氏とSkirball Center for Cardiovascular Research,The Cardiovascular Research FoundationのJ.F.Granada氏が講演した。
 

s 慢性心不全に対する再生医療の期待

 幹細胞治療は,政治家・哲学者・科学者らによって毎日のように議論されている話題である。心不全患者は循環器内科医にとって,今後,最も注視していかなければならない対象である。アメリカでは,500万人の慢性心不全患者がおり,2007年のデータでは330億ドルもの医療費が投入されている。このような社会的背景の中,心筋再生医療というトピックスはメディアにおいても,ここ最近で非常に注目を集めるようになった。
  心筋再生医療という新しい治療法を臨床で実現させるためには,次の条件が必要と考えられる。
(1) 移植される細胞の生物学的な可能性を理解する必要がある。
(2) 細胞を移植するために,安全性および効果を証明できるカテーテルの開発が必要。広範囲に必要最低限の注入回数ですむような開発が必要である。
(3) 簡単なマッピング・細胞注入のためのガイド・細胞移植効果の判定のために,最先端の画像診断技術が必要とされる。

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s 骨髄細胞による心筋再生への取り組み

 細胞移植を進める上で,検討が必要な条件としては,次のような項目が考えられる(図1)。
(1) 急性期もしくは慢性期の症状か。
(2) 心筋の再生,パフュージョン評価。
(3) Intra-coronaryなのか,Endomyocardialなのか。
(4) 治療評価方法として,EFなのかパフュージョンなのか。
(5) 保険点数。
  Pre-Interventionの,特に急性期の患者にとっては,心臓MRIを撮像する時間的余裕はないので,心臓カテーテル検査法が診断および治療技術として最も必要とされる。
  現在の治療方法としては,さまざまな新しいステントが登場して進歩が見られるが,同時に,まったく新しいアプローチとして,自己細胞による幹細胞治療である骨髄細胞(bone marrow cell:BMC)の冠動脈内注入による治療法の研究が世界的に行われている。現在は,冠動脈内からのアプローチがいいのか,どこにどれだけの量を注入すべきか,また,それらの細胞を血管の周囲に直接注射する方法や心筋に直接細胞を注入する方法など,効果的で安全なアプローチについて,さまざまな方法が研究されつつある。

図1 Systematic Approach to Cell Delivery
図1 Systematic Approach to Cell Delivery

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s 細胞治療に必要なマルチモダリティの画像情報の活用

 細胞デリバリーの観点では,特に,画像の重ね合わせによる情報の取得が重要である。CT再構成画像をX線画像に重ね合わせるというシンプルな手法だが,それによって血管を三次元的に認識することができ,どこに細胞を注入すべきなのか,どのようにカテーテルをデリバリーするのが有用なのか,といったポイントをリアルタイムに把握できる(図2)。
  心不全の病変を時系列変化とともに解剖学的に見てみると(図3),梗塞直後は特に梗塞範囲や心機能を,数週間後では線維化とリモデリング,数か月後にはDilationおよび不全状態を画像により診断する必要がある。
  CTは,すぐに撮影でき,すぐに結果が見られるという大きな特長がある。MRIは,将来的な可能性として重要なポテンシャルを持っている。パフュージョンによる評価は,MRIが最も適しており,現状ではCTでは限界のある機能である。MRIは細胞治療後の評価方法として最も重要なツールのひとつに成りうるであろう。また,CTと透視画像のフュージョン3D画像は,カテーテルのナビゲーションツールとして,さらには,リアルタイムに判断できるツールとして重要である(図4)。特に,細胞注入のための左心室におけるカテーテルの位置情報,デリバリーする適切な細胞の選択,細胞デリバリーの確認およびトラッキングの3つが,細胞移植において重要である。

図2 LAD MI(Swine)Model. Planned Injection Points Volume Rendered Model
図2 LAD MI(Swine)Model. Planned Injection Points Volume Rendered Model
 
図3 Chronic Heart Failure and Imaging
図3 Chronic Heart Failure and Imaging
 
図4 Fusion Imaging:CT and Fluoro for Cardiac Navigation and Positioning
図4 Fusion Imaging:CT and Fluoro for Cardiac Navigation and Positioning

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s 安全性と効果の双方を実現するカテーテル開発

 現在,細胞治療用にさまざまな企業がカテーテルを開発している。冠動脈内注入用,心筋注入用といった注入方法別のものや,針が直進なもの,複数針で心筋に一気に多量の細胞を注入できるものなどがある。細胞治療用カテーテルには,より正確に適量の細胞を注入できることが求められるが,何より安全性と効果の確認が必要とされるため,日々研究・開発が続けられている。
細胞のトラッキング,機能評価などの細胞治療後の評価方法としては,SPECTやPETによる分子イメージングが重要である。今まで行われてきた心筋再生医療における細胞治療の無作為臨床試験での結果は,悪化したものはないが,一方で劇的に改善が認められたという結果もまだ報告されていない。画像により解剖学的に,また機能的に,治療後の評価を行うことは必要である。
今後,10年間で最も開発が進む領域として,次のようなことが期待されている。
(1) 細胞増幅における研究:注入遺伝子の種類など
(2) 3Dナビゲーションシステム:GPSによるリアルタイム位置情報取得
(3) ロボティック心臓カテーテル室:術者の技術レベルに左右されないロボットによる確実な操作

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s これからの心筋再生医療に必要な要件

 必要条件として,以下のような点が考察されていくべきと考える。
(1) 生物学的治療における基礎研究から一般臨床には,デリバリー技術および画像技術のより一層の改善が期待される。
(2) 心臓カテーテル室ベースの3D画像ガイドは,細胞移植の成功に絶対的に欠かせない要因のひとつである。
(3) 心筋レベルの細胞評価は,細胞治療後の評価方法として重要である。
(4) ナビゲーションシステムとしてのカテーテル・イメージング・インテグレーションはすでに開発中であるが,左室におけるリアルタイムでのナビゲーションにおいて,より正確なデリバリーの情報が得られるような開発が期待される。
(5) 将来的に,生物学的治療臨床評価からの結論としては,分子イメージングによる細胞評価が必要とされるので,その分野における開発が期待される。


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●お問い合わせ先
GEヘルスケア・ジャパン株式会社
〒191-8503 東京都日野市旭が丘4-7-127 TEL 0120-202-021(カスタマー・コールセンター)
http://www.gehealthcare.co.jp