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研究内容
心臓外科グループでは、より良い医療に貢献するため，臨床的な外科治療経験のみならず、心臓外科領域での知識を広げるために努力を行ってきました。この目標のために，先天性心疾患，後天性心疾患，胸部血管疾患、外科治療に関して，基礎的または臨床的研究を行っています。現在、今後の新しい治療のため当科で主に研究している内容は以下の通りです。
1.メカニカルストレスが心筋再生に及ぼす影響とその分子・細胞学的機序の解明
従来、心臓は肝臓や皮膚などの一般臓器と異なり、心筋再生しない臓器と考えられてきました。しかし、近年の研究で心筋増殖、及び心筋幹細胞が少ないながらも認められることがわかり、再生しうる臓器と考えられるようになりました。それでも障害を受けた心臓は治療をしなければ自己修復能のみで心機能が改善することはありません。
我々は心臓が行う通常のポンプ機能が障害心筋には悪影響を与えていると判断しそれを取り除くことで心筋再生が促されると考えました。
すでに動物実験では心筋幹細胞の増殖、アポトーシスの減少によりリモデリングが抑制され、心筋再生が促されるという結果が証明されました。今後の新しい治療戦略になると考えています。
2.心筋幹細胞の由来の同定と心筋再生治療への応用
今までの考えでは心筋内に心筋幹細胞は存在せず、障害を受けた心臓は自己再生修復能を欠いていると考えられてきました。しかし、最近では心筋幹細胞の存在が認められるようになり、心筋も心筋幹細胞の心筋細胞への分化・成熟により障害心筋の再生修復が期待されています。
しかし、心筋細胞に関する研究は未だ十分ではなく、心筋細胞がどこから来るのかわかっておらず、また心筋細胞の同定方法も確立しておりません。我々は、心筋幹細胞は心臓の中にあるものではなく、骨髄幹細胞由来であると推測しています。この心筋幹細胞の由来と同定を行うことで今後の心筋再生治療への応用ができると考えています。
3.糖尿病、高脂血症による骨髄幹細胞の機能障害に関する分子機序の解明と治療法の開発
骨髄幹細胞は、心筋細胞、肝細胞、神経細胞など様々な細胞に分化できるといった多分可能を有すると言われています。骨髄肝細胞を利用した再生治療は現在、血管新生、肝臓再生、骨や軟骨の再生など多くの臓器が対象とされ、世界中の施設で臨床試験が行われています。自己骨髄細胞の使用に際しては拒絶反応や倫理的な問題がないので、今後の再生治療の一つになると考えられています。
骨髄幹細胞による再生治療はその有効性が高く評価されていますが、一部の患者ではその効果が十分に得られていません。その理由として、加齢、糖尿病や高脂血症を併発により骨髄幹細胞の機能低下が考えられています。その分子機序の解明をすることで症例にあった再生治療を行いさらなる治療効果を得られるように研究しています。
4.低酸素プレコンディショニングによる心筋保護作用の機序の解明-幹細胞の視点から
当教室で開発された自己骨髄細胞を用いた血管再生治療は、虚血性心筋症や閉塞性動脈硬化症に対する有望な治療法として、日本を始め世界中の多くの施設で臨床応用がなされておりその有効性と安全性が報告されています。しかし、一部の患者にはその治療効果が十分に得られていません。加齢、糖尿病や高脂血症が一つの原因であると考えられています。その分子機序を解明することでさらなる治療効果を得ることを我々は研究していますが、その治療効果が低下する原因として、骨髄細胞の減少、骨髄機能の低下が言われています。
近年、骨髄細胞移植前に低酸素プレコンディショニングを行うことで骨髄細胞数の増加、機能改善が得られると報告されています。この機序を解明するために研究をしています。
5.TGF-βシグナル系に着目した急性大動脈解離の発生機序の解明とその治療法の開発
大動脈解離は、破裂出血、心臓合併症、臓器虚血などの合併症を来たし、突然死に至る臨床上重要な疾患です。この原因として動脈硬化が言われており年々その症例数は増加傾向にあります。手術手技の改善、術中・術後管理の進歩から急性期死亡率は約12％に改善してきました。しかし、手術後も残存した動脈に解離は残っており、その部位の再解離や瘤化、破裂などが問題になっています。これらの治療法は現在のところなく、発症機序の分子生物学的な解明により手術以外の新たな治療を開発する必要があります。
TGF-βシグナルは急性大動脈解離の発生機序に関与していると考えられ、その解明により新たな治療法の開発が得られると考えられています。
心臓外科では、後天性心疾患心から 先天性心疾患、胸部大動脈疾患などの手術を行っています。治療はすべて現在のトレンドに合わせたものを取り入れ、さらに新しい治療への研究も日々行っています。虚血性心疾患では冠動脈バイパス手術を行っていますが、人工心肺を用いない低侵襲のoff-pumpバイパス術や、バイパスができない部位へはバイパスに変わる血管新生療法を試みています。 弁膜症では弁形成術が可能な症例では形成術を積極的に行い、胸部大動脈瘤では、 ステントグラフトとのコンビネーション治療も検討中です。 先天性心疾患では皮膚切開を小さくする低侵襲手術を心掛けています。年間症例は2000年に100例を突破した後、年々増加し毎年平均 140例近くで推移しております。臨床と研究の両立が21世紀の新しい医療を導くと考えています。
業績
【2005年】
- 白澤文吾、花田明香、原田昌和、友澤尚文、濱野公一
血胸で発症した若年者肺動静脈瘻の１例
胸部外科 58巻2号155-157 2005年2月
- Haruhiko Okada, Masahiko Nishida, Masanori Murakami, Kimikazu Hamano
Surgical treatment for complications of acute myocardial infarction
The Japanese Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 53巻2号74-77 2005年2月
- 池田宜孝、岡田治彦、濱野公一
心不全を契機に発見された心外膜下心室瘤
胸部外科 58巻4号307-311 2005年4月
- 池永 茂、高橋雅弥、池田宜孝、伊東博史、美甘章仁、濱野公一
血栓閉塞型Stanford A型急性大動脈解離における緊急手術
胸部外科 58巻5号347-350 2005年5月
- Tao-Sheng Li, Masanori Hayashi, Hiroshi Ito, Akira Furutani, Tomoaki Murata, Masunori Matsuzaki, Kimikazu Hamano
Regeneration of infarcted myocardium by intramyocardial implantation of ex vivo transforming growth factor-β-preprogrammed bone marrow stem cells
Circulation 111巻19号2438-2445 2005年5月
- 平田 健、池永 茂、池田宜孝、白澤文吾、伊東博史、美甘章仁、濱野公一
梅毒性大動脈炎による冠状動脈入口部狭窄
胸部外科 58巻6号481-485 2005年6月
- 花田明香、白澤文吾、原田昌和、大西博三、友澤尚文、濱野公一
心膜憩室の1例
胸部外科 58巻6号487-490 2005年6月
- Tao-Sheng Li, Kimikazu Hamano
Myocardial regeneration: What is the best approach?
Current Cardiology Reviews 1巻 2号127-140 2005年6月
- 李 桃生、濱野公一
より重症患者をも救う外科的再生医療（外科ならではの再生へ）（１）重症虚血に対して
Cardiovascular Med-Surg 7巻3号385-390 2005年8月
- Masanori Murakami, Haruhiko Okada, Masahiko Nishida, Kimikazu Hamano
Stenosis of the grafted portion of the coronary artery after aortic root replacement with a Freestyle prosthesis
The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 130巻3号940-941 2005年9月
- 李 桃生、濱野公一
自家骨髄単核球と血管再生療法（慢性虚血性心疾患）
Pharma Medica 23巻10号13-17 2005年10月
著書
- 冠動脈疾患を治療する 6.新しい治療法 2）血管新生 李 桃生、濱野公一
木村一雄、吉川純一、笠貫 宏、土師一夫、別府慎太郎、松崎益徳
新・心臓病診療プラクティス5. 冠動脈疾患を診るII 文光堂143-148 2005年6月
- 自己骨髄細胞による虚血心治療 李 桃生、濱野公一
筒井裕之、吉川純一、笠貫 宏、土師一夫、別府慎太郎、松崎益徳
新・心臓病診療プラクティス6. 心不全に挑む・患者を救う 文光堂458-460 2005年9月
- 第6章 心不全に対する再生医療 3.重症冠動脈疾患に対する血管再生治療 李 桃生、濱野公一
西田 博、澤 芳樹、浅原孝之、清水達也 許 俊鋭、斎藤 明、赤池敏宏
先端医療シリーズ37 人工臓器・再生医療の最先端 先端医療技術研究所 105-109 2005年11月
- 第25章 遺伝子工学、細胞工学の心臓外科への応用 2.細胞工学の狭心症への応用 李 桃生、濱野公一
新井達太
心臓外科 医学書院 593-599 2005年11月
- �� 術後管理のKnack & Pitfalls 1. 術直後管理 伊東博史、濱野公一
四津良平 高本眞一
心臓外科Knack & Pitfalls 弁膜症外科の要点と盲点 文光堂 176-179 2005年11月
【2006年】
- 花田明香、白澤文吾、原田昌和、黒住 望、森重一郎、濱野公一
components separation法を施行した腹壁瘢痕ヘルニアに対する１手術例
手術 60巻1号125-128 2006年 1月
- 村上雅憲、伊東博史、林 雅規、池永 茂、西田真彦、南 佳秀、鈴木一弘、岡田治彦、濱野公一
外傷性右房破裂
胸部外科 59巻2号126-130 2006年2月
- 西田真彦、岡田治彦、村上雅憲、濱野公一
周術期不整脈に対するnifekalant hydrochlorideの使用経験
胸部外科 59巻3号210-213 2006年3月
- Tao-Sheng Li, Akira Furutani, Masaya Takahashi, Mako Ohshima, Shu-Lan Qin, Toshiro Kobayashi, Hiroshi Ito, Kimikazu Hamano
Impaired potency of bone marrow mononuclear cells for inducing therapeutic angiogenesis in obese diabetic rats American
Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology 290巻4号 H1362-H1369 2006年4月
- 伊東博史、美甘章仁、榎 忠彦、野島真治、濱野公一
大腸癌を伴ったStreptococcus bovis IIによる感染性心内膜炎の１例
日本臨床外科学会雑誌 67巻5号976-980 2006年 5月
- Tao-Sheng Li, Masaya Takahashi, Ryo Suzuki, Toshiro Kobayashi, Hiroshi Ito, Akihito Mikamo, Kimikazu Hamano
Pravastatin improves remodeling and cardiac function after myocardial infarction by an antiinflammatory mechanism rather than by the induction of angiogenesis
The Annals of Thoracic Surgery 81巻6号2217-2225 2006年6月
- Masanori Murakami, Haruhiko Okada, Masahiko Nishida, Kimikazu Hamano
Right atrial separation effect for chronic atrial fibrillation with atrial septal defect: Report of four cases
Annals of Thoracic and Cardiovascular Surgery12巻3号210-212 2006年6月
- Masanori Murakami, Haruhiko Okada, Masahiko Nishida, Kimikazu Hamano
A sewing needle completely buried in the myocardium removed under extracorporeal circulation
Annals of Thoracic and Cardiovascular Surgery 12巻3号216-218 2006年 6月
- 鈴木 亮、壷井英敏、谷本欣徳、江里健輔、濱野公一
精神症状で発症した感染性心内膜炎の１例
心臓 38巻6号640-644 2006年 6月
- Masanori Murakami, Keiji Okamura, Masanori Hayashi, Satoshi Minoh, Ichiro Morishige, Kimikazu Hamano
Fournier's gangrene treated by simultaneously using colostomy and open drainage
Journal of Infection 53巻1号e15-e18 2006年7月
- Masanori Murakami, Hiroshi Ito, Eijiro Harada, Tadahiko Enoki, Megan Sykes , Kimikazu Hamano
Long-Term survival of xenogeneic heart grafts achieved by constimulatory blockade and transient mixed chimerism
Transplantation 82巻2号275-281 2006年7月
- Hiroshi Ito, Yasuo Takeuchi, Juanita Shaffer, Megan Sykes
Anti-CD40L Monoclonal Antibodies Can Replace Anti-CD4 Monoclonal Antibodies for the Nonmyeloablative Induction of Mixed Xenogeneic Chimerism
Transplantation 82巻2号251-257 2006年7月
- Masaya Takahashi,Tao-Sheng Li, Ryo Suzuki, Toshiro Kobayashi, Hiroshi Ito, Yoshitaka Ikeda, Masunori Matsuzaki, Kimikazu Hamano
Cytokines produced by bone marrow cells can contribute to functional improvement of the infarcted heart by protecting cardiomyocytes from ischemic injury
American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology 291巻2号H886-H893 2006年8月
- Masaya Takahashi,Tao-Sheng Li, Yoshitaka Ikeda, Hiroshi Ito, Akihito Mikamo, Kimikazu Hamano
Successful aortic valve replacement for infective endocarditis in a patient with severe liver cirrhosis
Annals of Thoracic and Cardiovascular Surgery 12巻4号287-289 2006年 8月
- 李 桃生、濱野公一 骨髄細胞移植による血管新生療法
医学のあゆみ 218巻14号1315-1319 2006年9月
- Masanori Murakami, Akira Takaki, Masahiko Nishida, Haruhiko Okada, Kimikazu Hamano
Chronic stage left ventricular aneurysm and thrombus after myocardial infarction
Blood Coagul Fibrinolysis 17巻6号489-490 2006年9月
- 高橋雅弥、古谷 彰、森景則保、秋山紀雄、吉村耕一、濱野公一
心臓カテーテル後の止血デバイス使用により間欠性跛行が生じた１例
心臓 38巻10号 1054-1057 2006年10月
- 伊東博史、濱野公一
人工弁?生体弁を含む?
分子心血管病7巻5号511-516 2006年10月
- 池田宜孝、鈴木 亮、高橋雅弥、小林俊郎、伊東博史、美甘章仁、濱野公一
虚血性心筋症に対するオーバーラップ型左室形成術の中期成績
胸部外科 59巻12号1069-1073 2006年11月
著書
- III. 心不全 3. 慢性心不全 4) 治療 f) 重症心不全に対する外科治療 伊東博史、濱野公一
松崎益徳、吉川純一 臨床心臓病学 文光堂 97-101 2006年3月
- 疾患別マネジメント B心筋梗塞症 白澤文吾、濱野公一
西田 博 チャートでわかる！心臓・血管救急マネジメントノート 株式会社メディカ出版 75-84 2006年7月
【2007年】
- Ryo Suzuki, Tao-Sheng Li, Akihito Mikamo, Masaya Takahashi, Mako Ohshima, Masayuki Kubo, Hiroshi Ito, Kimikazu Hamano
The reduction of hemodynamic loading assists self-regeneration of the injured heart by increasing cell proliferation, inhibiting cell apoptosis, and inducing stem-cell recruitment
The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 133巻4号1051-1058 2007年4月
- 李 桃生、濱野公一 2.冠動脈 虚血性心疾患に対する骨髄細胞移植による心血管再生療法
脈管学 47巻2号241-246 2007年6月
- Tao-Sheng Li, Akihito Mikamo, Masaya Takahashi, Ryo Suzuki, Kazuhiro Ueda, Yasuhiro Ikeda, Masunori Matsuzaki, Kimikazu Hamano
Comparison of cell therapy and cytokine therapy for functional repair in ischemic and nonischemic heart failure
Cell Transplantation 16巻4号365-374 2007年8月
- 平田 健、郷良秀典、戸谷昌樹、藤井雅和、高橋 剛、古川昭一、小田達郎、濱野公
成人型大動脈縮窄症に対する外科治療
胸部外科 60巻9号825-829 2007年8月
- Masanori Murakami, Yoshitoyo Miyauchi, Masahiko Nishida, Haruhiko Okada, Kimikazu Hamano
Early initiation of polymyxin b-immobilized fiber therapy effective for septic shock after aortic replacement
Annals of Thoracic and Cardiovascular Surgery 13巻4号287-289 2007年 8月
- Tao-Sheng Li,Masanori Murakami, Toshiro Kobayashi, Bungo shirasawa, Akihito Mikamo, Kimikazu Hamano
Long-term efficacy and safety of the intramyocardial implantation of autologous bone marrow cells for the treatment of ischemic heart disease
The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 134巻5号1347-1349 2007年11月
- 白澤文吾、鈴木 亮、村上雅憲、小林俊郎、伊東博史、美甘章仁、濱野公一
経皮的冠状動脈形成術後早期に発症した大動脈基部膿瘍
胸部外科 60巻12号1062-1065 2007年11月
- 鈴木一弘、壷井英敏、村上雅憲、小林俊郎、白澤文吾、伊東博史、美甘章仁、濱野公一
収縮性心外膜炎に対しwaffle法を施行した1例
胸部外科60巻13号1189-1191 2007年12月
- 美甘章仁、李 桃生、濱野公一 虚血性心疾患に対する骨髄細胞移植による心血管再生療法
山口県医師会報1768号1117-1119 2007年12月
著書
- 大動脈弁狭窄症に対する弁置換術?Patient-prosthesis mismatchに対する考察 白澤文吾、濱野公一
新井達太 心臓弁膜症の外科（第３版） 医学書院 107-112 2007年1月
【2008年】
- 急性動脈閉塞症 濱野公一
山口 徹、北原光夫、福井次矢
今日の治療指針2008年版 医学書院 320-321 2008年1月
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