日本小児循環器学会雑誌 Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery

Online ISSN: 2187-2988 Print ISSN: 0911-1794
特定非営利活動法人日本小児循環器学会 Japanese Society of Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery
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Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery 31(3): 88-94 (2015)
doi:10.9794/jspccs.31.88

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細胞シート工学による補助ポンプ型立体心筋組織の創生Development of Cardiac Tissues with the Ability for Independent Cardiac Assistance Using Cell Sheet Based Tissue Engineering

東京女子医科大学先端生命医科学センター先端生命医科学研究所Institute of Advanced Biomedical Engineering and Science, Center for Advanced Biomedical Sciences, Tokyo Women's Medical University ◇ 〒162-8480 東京都新宿区若松町2番2号2-2 Wakamatsu-cho, Shinjuku-ku, Tokyo 162-8480, Japan

受付日:2014年10月29日Received: October 29, 2014
受理日:2015年3月25日Accepted: March 25, 2015
発行日:2015年5月1日Published: May 1, 2015
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先天性心疾患や虚血性心疾患,拡張型心筋症に伴う重症心不全に対しては,脳死患者からの心臓移植が最終的な治療法となっているが,ドナー不足が大きな問題となっている.また左室補助装置や植込み型人工心臓の使用は,感染や血栓形成などの問題があり長期的な生命維持は困難なのが現状である.そこで近年新たな治療法として再生医療が注目され,これまでに自己筋芽細胞や骨髄由来細胞,あるいは心臓幹細胞を不全心筋組織内へ注入することにより心筋組織を再生させる細胞移植療法がすでに臨床応用されている.しかし,細胞懸濁液注射による治療は移植片の大きさや移植位置の制御の困難さ,移植部からの流出や壊死による細胞の損失が大きな問題となっている.これらの問題を解決するために生体外で細胞を組織化し再生組織として機能不全部位に移植するというティッシュエンジニアリング手法を用いた研究が積極的に進められている.我々は細胞シート工学の技術を用い細胞シートを積層化することによりパッチ状の機能的心筋組織を再生し心筋梗塞部へ移植することで心機能が改善することを示してきた.また次世代の心筋再生医療を目指し補助ポンプとなりうる管心筋組織の作製に取り組んでいる.

For severe heart failure because of congenital heart disease, coronary artery disease, and dilated cardiomyopathy, heart transplantation is the definitive treatment approach for patients. However, a lack of donor organs remains a longstanding and serious problem worldwide. Artificial hearts, such as left ventricular assist devices, present problems related to thromboembolism, infection, gastrointestinal bleeding, and finite durability. Direct injection of isolated skeletal myoblasts and bone marrow-derived cells or cardiac stem cells has already been used clinically as a method to improve heart function by regenerating the myocardium and blood vessels. However, direct injection of the dissociated cells has shown to be slightly effective, and it is often difficult to control the form, dimensions or position of implanted cells. In an attempt to solve these problems, research has been initiated on reconstructing functional three-dimensional cardiac grafts using tissue engineering methods as a treatment for the next generation. Cell sheet transplantation has already been shown to be able to cure damaged hearts. In addition to cardiac patches transplanted directly onto damaged hearts, the next challenge is to fabricate organ-like tissues, such as tubular or spherical structures that are able to function as a cardiac pump with the potential for circulatory support.

Key words: regenerative medicine; heart failure; tissue engineering; cell sheet

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