Research press release

生物学:人工筋肉パッチが傷ついた心臓を修復するかもしれない

Nature

幹細胞を用いて開発された筋肉パッチは、副作用なしに機能低下した心臓の修復に役立つ可能性があることを報告する論文が、Nature に掲載される。この有望な結果は、霊長類モデルと1人のヒトの患者で実証されている。ヒトを対象とした臨床試験では、このアプローチの安全性と有効性がさらに検証される予定であるが、最新の知見は、心不全の治療に幹細胞由来の組織パッチを使用する可能性を明らかにしている。

心不全は依然として世界的に主要な死因となっているが、その進行を逆行させる治療法は限られている。心臓移植は臓器の供給量と免疫抑制の面で限界があり、また、人工心臓装置は高額である。代替案としては、心筋細胞を移植して機能不全に陥った心臓を修復する方法があるが、定着率は通常低く、重篤な副作用として不整脈や腫瘍の増殖が起こる可能性がある。

Wolfram-Hubertus Zimmermannらは、人工多能性幹細胞(iPS細胞〔induced pluripotent stem cells〕)を用いて心筋パッチを開発した。iPS細胞は、体内のあらゆる種類の細胞に分化できる細胞である。自己複製能力と心筋細胞に分化する能力を持つiPS細胞は、心臓修復のための細胞源として有望視されている。心筋細胞は、心臓に移植するのに十分な心臓組織を提供する。著者らは、3–6ヶ月間にわたってアカゲザルで試験を行ったところ、これらのパッチが心不全の治療に有効であり、心臓の壁の厚さや収縮力を高めるなど心機能の改善にも効果があることを発見した。これらの発見により、ヒトを対象とした臨床試験が承認され、予備的な結果では、遺伝子操作された心筋パッチが、重度の心不全を患う患者の心臓を安全に再筋肉化できることが示された。

Jebran, AF., Seidler, T., Tiburcy, M. et al. Engineered heart muscle allografts for heart repair in primates and humans. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08463-0
 

A muscle patch developed using stem cells can help to repair failing hearts without adverse effects, according to a Nature paper. The favourable results are demonstrated in primate models and one human patient. Human clinical trials will further test the safety and effectiveness of this approach, but the latest findings highlight the potential of using stem cell-derived tissue patches to treat heart failure.

Heart failure remains a leading cause of death worldwide, but treatment options to reverse its course are limited. Heart transplants are associated with limited organ availability and immune suppression, and synthetic heart devices can be costly. An alternative option is implanting heart muscle cells to fix the failing heart, but retention rates are usually low and severe side effects can include arrhythmia and tumour growth.

Wolfram-Hubertus Zimmermann and colleagues engineered heart muscle patches using induced pluripotent stem cells, which are cells that can differentiate into any cell type in the body. Induced pluripotent stem cells hold promise as a cell source for cardiac repair owing to their ability to self-renew and to differentiate into cardiomyocytes, which provide sufficient cardiac tissue for grafting onto hearts. They found these patches to be effective in treating heart failure and improving heart function, including increasing heart wall thickness and contractility, when tested in Rhesus macaques over a 3–6-month period. These findings led to the approval of a clinical trial in humans, with preliminary results showing that the engineered heart muscle patches could safely remuscularize the heart of a human patient with advanced heart failure. 
 

doi: 10.1038/s41586-024-08463-0

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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