Project/Area Number |
19KK0219
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Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 53:Organ-based internal medicine and related fields
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Research Institution | Jichi Medical University |
Principal Investigator |
魚崎 英毅 自治医科大学, 医学部, 准教授 (90740803)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関 満 自治医科大学, 医学部, 講師 (20822357)
升本 英利 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (70645754)
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Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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Keywords | 心筋細胞 / 成熟 / 心臓発生 / 比較トランスクリプトーム / 心臓 / 発生・発達 / 多能性幹細胞 |
Outline of Research at the Start |
多能性幹細胞から得られる心筋細胞(PSC-CMs)は再生医療に加えて、疾患研究や創薬への利用が期待されている。しかし、PSC-CMsは、成体の心筋細胞とはその特性に大きな乖離がある。今後の応用を進めるためには、ヒト心筋細胞の成熟過程の理解と、その理解に基づいた成熟法や解析基盤が必要となる。Johns Hopkins大学Chulan Kwon准教授は新生仔ラットの心臓へPSC-CMsを移植することで、成熟した成体型のPSC-CMsを得る生体内成熟法を確立した。本研究では、生体内成熟法を用いることで、成熟過程のトランスクリプトームと、成熟レポーター細胞の開発と検証を行う。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究はJohns Hopkins大学との共同研究として進めている。これまでに心筋細胞の成熟レポーター細胞の作出とそれを用いたスクリーニング(Chanthra et al., Sci Rep, 2020)、トランスクリプトーム解析に基づく心筋細胞成熟メカニズムの探索(Murphy et al., Nat Commun, 2021)などを共同研究の成果として報告してきた。さらに今年度はこれまでのトランスクリプトーム解析と成熟評価を他の臓器にも拡張し、多くの臓器で共通して見られる成熟制御メカニズムを明らかにした(Kambhampati et al., J Comput Biol, 2022)。本研究では、脳、心臓、肝臓、腎臓に関し、GEOに寄託されているマイクロアレイデータをメタ解析し、さらにIngenuity Pathway Analysisにより各臓器の成熟過程で見られる転写因子活性の変化を明らかにした。例えばPPARやPGC1といった核内受容体ファミリー、HDACなどのエピジェネティック因子の活性が臓器を超えた共通した成熟メカニズムとして推定された。また、Johns Hopkins大学Kwon研究室で注力している心臓発生に関する研究にも参画し、新たに心臓前駆細胞が第二次心臓領域をWntを介して制御していることを明らかにした(Miyamoto et al., PNAS, 2023)
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍の影響を受け、現地での共同研究、特に細胞移植を行う実験が進められず、目指してる成果が得られていない。一方、トランスクリプトーム解析のようなオンラインでも共同研究できる部分については当初予定していた以上の成果が得られている。
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Strategy for Future Research Activity |
上述のように一部遅れがあるため、1年間の延長手続きを行い、2023年度も共同研究を継続することとした。2023年5月には現地学会で直接面談し、今後の方針を決定する予定である。
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