虚血性心拍における遺伝子治療の有効性を評価するための大型動物モデル

要約

虚血性心疾患に対する心筋遺伝子治療は、将来の治療法に大きな期待を寄せています。ここでは、虚血性心拍における遺伝子治療の有効性を評価するための大型動物モデルを紹介します。

要約

冠状動脈疾患は、世界中の死亡率と罹患率の重要な原因の1つです。現在の治療法の進歩にもかかわらず、冠状動脈疾患患者のかなりの割合が症候性のままです。遺伝子治療を介した治療血管新生は、心筋灌流を改善し、症状を緩和するための新しい治療法を提供します。異なる血管新生因子を用いた遺伝子治療は、いくつかの臨床試験で研究されている。この方法の新規性のために、心筋遺伝子治療の進歩はベンチからベッドサイドへの連続的な経路である。したがって、安全性と有効性を評価するために大型動物モデルが必要です。大型動物モデルが元の疾患と臨床で使用されるエンドポイントを特定すればするほど、臨床試験からの結果がより予測可能になります。ここでは、虚血性ブタ心臓における遺伝子治療の有効性を評価するための大型動物モデルを紹介する。超音波イメージングや ¹⁵H₂O-PETなどの臨床的に関連するイメージング方法を使用しています。所望の領域への遺伝子導入を標的化するために、電気解剖学的マッピングが使用される。この方法の目的は、(1)慢性冠動脈疾患を模倣すること、(2)心臓の低酸素領域で治療的血管新生を誘発すること、および(3)関連するエンドポイントを使用して遺伝子治療の安全性と有効性を評価することです。

概要

冠動脈疾患は、世界中の死亡率と疾病負荷の大部分を占めています¹。現在の治療戦略は、経皮的介入、薬物治療、バイパス手術です²。しかし、これらの現在の治療法の進歩にもかかわらず、多くの患者がいわゆる難治性狭心症に苦しんでおり、新しい治療アプローチの満たされていない必要性を強調しています³。遺伝子治療を介した治療的血管新生は、この患者グループを標的にする可能性があります。

心筋遺伝子治療は、ほとんどの場合、異なるウイルスベクター、最も一般的には複製欠損アデノウイルス⁴を使用して送達される。治療遺伝子として、種々の血管新生成長因子が用いられている。最も実質的に研究されている血管新生成長因子は、血管内皮成長因子受容体(VEGFR)とその補助受容体を介して血管新生シグナル伝達を媒介する血管内皮成長因子(VEGF)です⁵。いくつかの臨床試験が心臓遺伝子治療の利点と安全性を証明し、この新しい治療法を虚血性心疾患を治療するための現実的な選択肢にしました^6,7。しかし、この概念は、臨床に入る前に大型動物モデルでテストされる治療遺伝子とウイルスベ....

プロトコル

ここで紹介する実験は、約10週齢の雌の家畜豚を使用して行われ、フィンランドの動物実験委員会によって承認されています。プロトコルの開始時に動物の体重は30〜40 kgであり、人間に対して可能な限り同じ手順の機器とイメージングモダリティを可能にします。慢性虚血は遺伝子導入の14日前に誘発され、遺伝子導入後のフォローアップ時間は使用するウイルスベクターに依存する。研究プロトコルを 図1に示します。このプロトコルは、アデノウイルスまたはAAV媒介遺伝子治療注射を行うために使用することができる。サンプル収集の時間は、使用するウイルスベクターに依存する導入遺伝子発現ピークに調整する必要があります。例えば、アデノウイルス遺伝子導入を行う場合、検体採取の時期は遺伝子導入後6日間に設定される。

1.薬

1. 致命的な心室性不整脈を予防するために、200mgのアミオダロンおよび2.5mgのビソプロロールの日用量を投与する。投薬は虚血手術の1週間前に始まり、フォローアップまで毎日続けられます。
2. さらに、ステント留置後の急性ステント内血栓症を予防するために、虚血手術の1日前にクロピドグレル(300mg)およびアセチルサリチル酸(300mg)の経口用量を動物に投与する。
3. 心室性不整脈を防ぐために、虚血手術の開始時に100 mgのリドカインと2.5 mL(246 mg / mL)のMgSO<....

結果

虚血手術の成功は、冠動脈造影によってこのプロトコルで確認でき、遺伝子送達に進む前に経胸壁超音波(図1)によって低運動領域を決定することによって確認できます。冠動脈閉塞の状態は冠動脈造影によって評価することができ、電気解剖学的マッピングは虚血領域と冬眠領域を確実にします。

遺伝子治療の有効性は、^15H2O−PETによる円?.......

ディスカッション

このプロトコルの時点は、使用されるウイルスベクターに応じて変更され得る。また、免疫組織学的解析は、治療遺伝子に応じて選択することができる。必要に応じて、プロトコルにタイムポイントとエンドポイントを追加することもできます。

このプロトコルは、成功するために不可欠であり、後で修正することが不可能な段階で構成されています。第一に、適切な?.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
1% PFA	VWR	VWRC28794.295	Prepared from paraformaldehyde powder
15 % sucrose	VWR	VWRC27480.294	Prepared from solid sucrose
4% PFA	VWR	VWRC28794.295	Prepared from paraformaldehyde powder
5 F pigtail catheter	Cordis	534-550S
6 F catheter AR2	Cordis	670-112-00
6 F introducer sheath	Cordis	504-606X
8 F introducer sheath	Cordis	504-608X
Acetylsalicylic acid			Varying producer
Amiodarone			Varying producer
Angiographic station	GE Healthcare
Angiolaboratory set	Mölnlycke		designed for the needs of our angiolaboratory, contains sterile drapes, cups and swabs
Bisoprolol			Varying producer
Cefuroxime			Varying producer
Clopidogrel			Varying producer
Coroflex Blue stent	B.Braun Medical	5029012	Catalog number depends on stent size
Crile forceps
Cyclotron	GE Healthcare
Dobutamine			Varying producer
Electroanatomical mapping system	Biologics Delivery Systems, Johnson & Johnson company
Enoxaparin			Varying producer
Fentanyl			Varying producer
Intramyocardial injection catheter	Johnson & Johnson
Iodine contrast agent	Iomeron
Kitchen knife			Varying producer
Lidocaine			Varying producer
Liquid nitrogen			Varying producer
MgSO4			Varying producer
Needle 18 G	Cordis	12-004943
Perfusion pump
PET-CT scanner	Siemens Healthcare
Polytetrafluoroethylene tube
Propofol			Varying producer
Scalpel no 11	VWR	SWAN0503
Sublingual dinitrate	Takeda
Ultrasound machine	Philips