ES細胞を用いた新しい心筋前駆細胞の予見的同定法による心筋分化再生研究

• Project/Area Number: 17045022
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 山下 潤 京都大学, 再生医科学研究所, 助教授 (50335288)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2006: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2005: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: ES細胞 / Flk1 / 心筋分化 / 前駆細胞 / 心筋再生 / ヒトES細胞 / FlK1

Research Abstract

本研究は、心筋に分化する様々な前駆細胞(または幹細胞)を予見的に探索・同定し、心筋分化機構の解析を行うとともに、新しい心筋再生技術の開発を目的とする。昨年度は、新しい心筋前駆細胞の同定に関し報告した。すなわち、我々が開発した新しい2次元培養下単一細胞培養による心筋細胞分化誘導法を用いて心筋前駆細胞の予見的同定を行い、新しい心筋前駆細胞(Flk1陽性CXCR4陽性VE-カドヘリン陰性)の同定を純化に成功した。(Yamashita, FASEB J, 2005)。本年度は、年度計画に従って以下の研究を行った。1)心筋分化に伴う遺伝子発現プロファイルの作製:ES細胞、Flk1陽性細胞、分化心筋細胞に加えて新たに同定した心筋前駆細胞分画をもちい、心筋分化における遺伝子発現プロファイルを作製した。2)心筋分化における機能遺伝子群の同定:誘導性shRNAを用いた新しいES細胞における遺伝子機能解析系の構築を行った。内皮分化に必須であるFlk1遺伝子発現を抑制することにより、内皮細胞分化を阻害することに成功した。(Hiraoka-Kanie, Biochem Biophys Res Commun)。同遺伝子機i能解析系を用いて、2)で同定した心筋分化遺伝子候補の機能解析スクリーニングを開始している。3)同定心筋前駆細胞の分化誘導法、大量培養法と効率的心筋細胞誘導法の開発:Flk1陽性細胞から心筋前駆細胞及び心筋の分化を約10倍促進する化学物質を同定した(未発表)。4)誘導心筋前駆細胞による心筋再生:効率的に誘導が可能となった心筋前駆細胞を純化しラット心筋梗塞モデルへの移植することにより、新しい心筋前駆細胞移植療法の可能性を検討している。5)ヒトES細胞を用いた新しい心筋分化法の開発:国産及び輸入ヒトES細胞培養を開始した。心筋細胞の分化を確認している。

Research Products

• [Journal Article] Differentiation stage-specific analysis of gene function with inducible short hair-pin RNA in differentiating embryonic stem cells. (2006)
  • Author(s): Hiraoka-Kanie M, Miyagishi M, Yamashita JK
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun 351 Pages: 669-674
• [Journal Article] Adrenomedullin/cyclic AMP pathway induces Notch activation and differentiation of arterial endothelial cells from vascular progenitors. (2006)
  • Author(s): Yurugi-Kobayashi T, Itoh H, Schroeder T, Nakano A, Narazaki G, Kita F, Yanagi K, Hiraoka-Kanie M, Inoue E, Ara T, Nagasawa T, Just U, Nakao K, Nishikawa SI, Yamashita JK
  • Journal Title: Arterioscler Thromb Vasc Biol 26 Pages: 1977-1984
• [Journal Article] Differentiation of lymphatic endothelial cells from embryonic stem cells on OP9 stromal cells. (2006)
  • Author(s): Kono T, Kubo H, Shimazu C, Ueda Y, Takahashi M, Yanagi K, Fujita N, Tsuruo T, Wada H, Yamashita JK
  • Journal Title: Arterioscler Thromb Vasc Biol 26 Pages: 2070-2076
• [Journal Article] Azumamides A-E : Histone Deacetylase Inhibitory Cyclic Tetrapeptides from the Marine Sponge Mycale izuensis. (2006)
  • Author(s): Nakao Y, Yoshida S, Matsunaga S, Shindoh N, Terada Y, Nagai K, Yamashita JK, Ganesan A, Soest van RW, Fusetani N
  • Journal Title: Angew Chem Int Ed 45 Pages: 7553-7557
• [Journal Article] TGF-beta signaling in embryonic stem cell-derived endothelial cells. (2006)
  • Author(s): Watabe T, Yamashita JK, Mishima K, Miyazono K
  • Journal Title: Methods Mol Biol 330 Pages: 341-351
• [Journal Article] Prospective identification of cardiac progenitor potentials by a novel single cell-based cardiomyocyte induction. (2005)
  • Author(s): Yamashita JK, Takano M, Hiraoka-Kanie M, Shimazu C, Yan P, Yanagi K, Nakano A, Inoue E, Kita F, Nishikawa SI
  • Journal Title: FASEB J 19 Pages: 1534-1536
• [Journal Article] A high level of endothelial cell-specific gene expression by a combination of 5' flanking region and 5' half of the first intron of VE-cadherin gene. (2005)
  • Author(s): Hisatsune H, Matsumura K, Ogawa M, Uemura A, Kondo N, Yamashita JK, Katsuda H, Nishikawa S, Chiba T, Nishikawa SI.
  • Journal Title: Blood 105 Pages: 4657-4663
• [Journal Article] Fluid shear stress induces differentiation of Flk-1-positive embryonic stem cells into vascular endothelial cells in vitro. (2005)
  • Author(s): Yamamoto K, Sokabe T, Watabe T, Miyazono K, Yamashita JK, Obi S, Ohmura N, Matsushita A, Kamiya A, Ando J.
  • Journal Title: Am J Physiol Heart Circ Physiol 288
• [Journal Article] Differentiation from embryonic stem cells to vascular wall cells under in vitro pulsatile flow loading. (2005)
  • Author(s): Huang H, Nakayama Y, Qin K, Yamamoto K, Ando J, Yamashita J, Itoh H, Kanda K, Yaku H, Okamoto Y, Nemoto Y
  • Journal Title: J Artif Organ 8 Pages: 110-118
  • NAID: 10016672841
• [Journal Article] Angiotensin II suppresses growth arrest specific homeobox (Gax) expression via redox-sensitive mitogen-activated protein kinase (MAPK). (2005)
  • Author(s): Saito T, Itoh H, Yamashita J, Doi K, Chun TH, Tanaka T, Inoue M, Masatsugu K, Fukunaga Y, Sawada N, Sakaguchi S, Arai H, Tojo K, Tajima N, Hosoya T, Nakao K.
  • Journal Title: Regul Pept 127 Pages: 159-167
• [Journal Article] Therapeutic potential of thiazolidinedinoes in activation of peroxisome proliferator-activated receptor gamma for monocyte recruitment and endothelial regeneration. (2005)
  • Author(s): Tanaka T, Fukunaga Y, Itoh H, Doi K, Yamashita J, Chun TH, Inoue M, Masatsugu K, Saito T, Sawada N, Sakaguchi S, Arai H, Nakao K.
  • Journal Title: Eur J Pharmacol 508 Pages: 255-265