| Project/Area Number |
23K07565
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53020:Cardiology-related
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| Research Institution | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
服部 文幸 関西医科大学, 医学部, 教授 (50398624)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 裕美 関西医科大学, 医学部, 助教 (30594890)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | iPS細胞 / 心筋細胞 / 移植 / 線維化 / 心不全 / 再生医療 / 多能性幹細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
心臓再生医療において移植した心筋細胞が治療効果を発揮するには、移植心筋と宿主心筋が一緒になって機能することが大切である。ところが、申請者らによる基礎検討から、移植した心筋細胞が、周囲に構築される線維化組織に囲まれ、心臓へ力を伝えられていないことが推定された。申請者は、これこそが、心臓再生医療における次なる問題の核心であると認識している。本研究課題では、申請者が見つけた線維化を抑制する機能を持つ物質であるTGFβ1の発現を薬剤で自在にコントロールできるヒトiPS細胞由来心筋細胞を用い、心筋梗塞モデルでも心臓再生治療効果の向上や移植心筋細胞と宿主心筋細胞の結合状態を評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
作成済みの遺伝子発現ベクターを用いて、移植実験用の中量培養に適したシステム構築を行った。先ず、心筋細胞分化に適したiPS細胞株の選定を行った。これまでに遺伝子改変を実施し導入株を樹立した253G1株および、KMUR001株に加え、253G4株に遺伝子導入を行い、各株から複数の導入クローンを得た。さらに、遺伝子発現量が最大となるクローンを選定後、iPS細胞３株の心筋分化効率を比較したところ、新たに作製したＧ４株で最大の分化効率が得られた。続いて、移植評価結果のブレ幅を最小限に留めるために、我々が開発した自動培養装置（PMID: 36524054、PMID: 38345218）を応用し、多数の動物へ同一ロットの心筋細胞を移植できる生産システムの開発を試みた。この培養装置を用い１０センチディッシュでの複数ディッシュ同時心筋分化を試み、心筋細胞分化誘導を確認出来た。さらに効率的で安定した心筋分化効率を得る目的でiPS細胞の初期状態を揃えるため、事前にNaive化を実施し、心筋細胞分化への影響を調査した。Naive化によりゲノム全体のメチル化度合いの低下を確認した。この後心筋細胞分化を実施したところ、心筋細胞分化抵抗性を示したことから、ナイーブ化による効率化は観察されなかった。ヒトiPS細胞由来心筋細胞移に対し、Doxycycline投与によるTGFβの発現誘導が移植2日後にピークプラトーに達し、Doxycycline除去24時間分泌が維持されることが分かった。移植を実施したところ、移植心筋細胞の周辺に形成される線維化組織が抑制されるのか否かを検証した。予備的検証では線維化組織の構築が抑制される傾向を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
移植細胞の生産方法の効率化を行っているが、目標とする50％以上が常に心筋細胞へ分化する状況に至っていない。乳酸方法で精製し、パイロット移植を実施したところ、抗線維化作用を示唆できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
移植細胞の生産方法の効率化を達成し、目標とする50％以上が常に心筋細胞へ分化する状況を目指す。その後乳酸方法で精製し、移植を実施し、統計的に有意な抗線維化作用を示し、かつ心機能の改善を得る。
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