ヒトの心臓細胞から分泌されるエクソソーム（画像）が、損傷した組織を修復し、致死的な心拍障害を防ぐ可能性があることが、シーダーズ・サイナイ大学スミット心臓研究所の研究者らによる新しい研究で明らかになった。この研究は、心臓突然死の最大の原因である心室性不整脈と呼ばれる心臓のリズム障害を治療する新しい方法につながる可能性がある。
2022年3月9日にEuropean Heart Journalに掲載されたこの論文は「慢性虚血性心筋症豚モデルにおける生体基質修飾による心室性不整脈抑制（Biological Substrate Modification Suppresses Ventricular Arrhythmias in a Porcine Model of Chronic Ischaemic Cardiomyopathy）」と題されている。専門家は、添付の論説で、この研究を「この分野全体を根底から覆す準備が整った」と評している。
傷ついた心臓を修復する
心臓発作で組織が損傷すると、心室性不整脈が発生し、心臓の下部の部屋で混沌とした電気的パターンを引き起こす。心臓の拍動が速くなり、血液循環を維持できなくなると、血流が不足し、治療しなければ死に至る。
心臓発作によって引き起こされる心室性不整脈に対する現在の治療法は、理想的とは言い難いものだ。副作用の大きい薬物療法、体内ショックを与える埋め込み型装置、心臓の一部を意図的に破壊して乱れた電気信号を遮断する高周波アブレーションと呼ばれる処置などがある。残念ながら、いずれも再発率は高い。
「アブレーションは、すでに弱っている心臓の心筋を破壊しているので、直感に反するアプローチだ」と、シーダーズ-シナイのスミート心臓研究所、および研究の上級著者の心遺伝学 – 家族性不整脈プログラムのディレクターであるエウジェニオ・チンゴラーニ医師は述べている。「我々は、"もし、損傷した組織を破壊する代わりに、それを修復しようとしたらどうだろう？"」と自問した。
それを念頭に置いて、研究チームは、心臓発作を経験した実験用ブタに、別のアプローチを試みようとした。研究チームは、ヒトの心臓組織から採取した前駆細胞である心筋細胞由来細胞（CDC）が産生するエクソソームを、実験用ブタの一部に注射した。エクソソームは分子を含む硬い粒子で、さまざまなタンパク質を作るための分子命令を含むことができるため、親細胞（CDC）よりも扱いやすく、移植も容易である。
CDCは、シーダーズ・サイナイ大学スミッド心臓研究所のエグゼクティブ・ディレクターで、マーク・S・シーゲル財団特別教授のエドゥアルド・マルバン博士によって初めて開発、特徴づけされたものである。CDCは様々な疾患の臨床試験で使用されており、最近ではデュシェンヌ型筋ジストロフィーの臨床試験でも使用されている。
ブタの1つのグループにはCDC由来のエクソソームを心臓に注射し、もう1つのグループにはプラセボを投与した。
「エキソソームは、心臓の損傷部位に形成される瘢痕組織の量を減らし、心臓を弱らせることなくリズムを正常化した。」と、本研究の共著者であるマルバン博士は述べている。
動物たちは、MRIと心臓の電気的安定性を評価するテストによって評価された。エキソソーム療法を受けた実験用ブタは、注射後4～6週間で、心臓のリズムが著しく改善し、心臓の傷跡も少なくなっていた。
新しい治療法が雑誌の論説で賞賛される
European Heart Journal誌の同じ号に掲載された論説で、イェール大学のマリン・カシュウ博士とファディ・G・アカー博士は、不整脈に対して研究されている遺伝子と細胞を用いた種々の実験的アプローチの長所と短所を要約して述べている。
シダーズ・サイナイの研究者らは、「細胞療法と遺伝子療法の最良の特徴をうまく組み合わせて、満たされていない大きな臨床的ニーズに対処しているように見える」と、カシュウ博士とアカー博士は述べている。著者らは、シダーズ・サイナイが用いたアプローチは、心臓の瘢痕を修復しようとする点で新規であり、この研究を「パラダイムシフトを起こす研究」であると述べている。
この研究者らは、さらなる研究を計画している。「この研究で観察された効果がより長い期間にわたって持続するかどうかを知るためには、より多くの研究が必要だ」「しかしながら、この予備的な結果は、心室性不整脈の治療において破壊的ではない代替療法の可能性を示唆している」と、シダーズ・サイナイの研究科学者でこの研究の筆頭著者であるジェームズ・F・ドーキンス博士は述べている。
[Cedars-Sinai News Release] [European Heart Journal abstract]
