Elucidation of the cardiac repair-mechanism by pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes
| Project/Area Number |
19K17554
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 53020:Cardiology-related
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
Kadota Shin 信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (70799064)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 多能性幹細胞 / 特性変化 / 心筋成熟化 / 心筋細胞 / 細胞移植 / 自動能 / 傷害心筋修復機構 |
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| Outline of Research at the Start |
多能性幹細胞由来心筋細胞移植による傷害心臓の機能回復が報告されているが、幹細胞由来心筋細胞は未熟性・多様性を示し、不十分な治療効果や心室性不整脈の発症といった課題が残されている。これらの課題を解決するためには、心筋細胞の分化・成熟化のメカニズムと細胞移植による傷害心筋修復機構を解明する必要がある。本研究課題では、移植後の心筋細胞の時空間的変化を組織学的、電気生理学的、分子生物学的手法を用いて解析することによる傷害心筋修復機構の解明を目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
When human embryonic stem cell-derived cardiomyocytes (hESC-CMs) were transplanted into athymic rat hearts, proliferative capacity was lower for nodal-like than working-type cardiomyocytes with grafted cardiomyocytes eventually comprising only relatively mature ventricular cardiomyocytes. RNA-sequencing of engrafted hESC-CMs confirmed the increased expression of mature ventricular cardiomyocyte-related genes, and simultaneous decreased expression of nodal cardiomyocyte-related genes. Temporal engraftment of electrical excitable nodal-like cardiomyocytes may thus explain the transient incidence of post-transplant ventricular tachycardia, although further large animal model studies will be required to control post-transplant arrhythmia.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
多能性幹細胞由来心筋細胞を用いた心筋再生療法は臨床試験が開始されたが、移植後の心室性不整脈出現が解決すべき課題として残されている。本研究で明らかになった生着心筋細胞の特性変化は、不整脈が移植1ヵ月後をピークとして徐々に減少するメカニズムの1つであると考えられた。今後、ペースメーカー細胞の割合を減らした場合や、成熟させた心筋を移植した場合に、不整脈の出現が減少するかを大動物を用いた実験で検証する必要がある。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
