多能性幹細胞による心筋再生治療実現のための集学的多層組織化移植片の構築

• Project/Area Number: 25462137
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Cardiovascular surgery
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 升本 英利 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70645754)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田畑 泰彦 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50211371) ; 池田 義 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40281092) ; 丸井 晃 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60402856)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 心筋再生 / 多能性幹細胞 / 細胞工学

Research Abstract

初年度は、マウスES細胞由来心臓組織シートの積層化を試みた。
マウスES細胞からの系統的分化誘導法（Yamashita,Nature 2000/FASEB J　2005）を用いてそれぞれ分化誘導した心筋細胞・内皮細胞・血管壁細胞を、温度感受性培養皿を用いてシート状に再構築した構造物の作製を、以前のわれわれの報告に準じた方法にて行った（Masumoto、Stem Cells　2012）。次に、その構造物のさらなる積層化のため、ゼラチンハイドロゲル粒子をそれぞれのシート間に投与し、in vitroにて積層化しつつ培養を継続することにより、最大1000μｍの厚みをもち、かつ自己拍動を有する積層化構造物を形成することができた。免疫染色では、この構造物内の心筋細胞・内皮細胞が中心壊死をきたすことなく生存し、厚みおよび生物学的活性を有した移植片として得られていることが確認された。
この移植片のラット心筋梗塞モデルへの移植により、従来の非積層化シートに比べ、生存移植細胞が多く残存していることおよび、心機能回復効果がより高いことを示した（AHA　2013 abstract）。

Research Products

• [Journal Article] Prevention of retrosternal adhesion by novel biocompatible glue derived from food additives. (2013)
  • Author(s): Kamitani T, Masumoto H (equal contribution)
  • Journal Title: J Thorac Cardiovasc Surg Volume: 146 Pages: 1232-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Strategies in cell therapy for cardiac regeneration (2013)
  • Author(s): Masumoto H
  • Journal Title: Inflammation and Regeneration Volume: 33 Issue: 2 Pages: 114-120
  • DOI: 10.2492/inflammregen.33.114
  • NAID: 130004943839
  • ISSN: 1880-8190, 1880-9693
  • Peer Reviewed
• [Presentation] THE TRANSPLANTATION OF HUMAN iPS CELL-DERIVED CARDIAC CELL SHEETS TO RAT MYOCARDIAL INFARCTION MODEL AMELIORATES CARDIAC DYSFUNCTION THROUGH NEOVASCULARIZATION (2013)
  • Author(s): Masumoto H
  • Organizer: The 21st Annual Meeting of the Asian Society for Cardiovascular and Thoracic Surgery
  • Place of Presentation: 神戸市
• [Presentation] 細胞シート技術を用いた多能性幹細胞による心筋再生研究 ～機能的再生から組織再生へ～ (2013)
  • Author(s): 升本英利
  • Organizer: 第113回日本外科学会学術集会
  • Place of Presentation: 福岡市
• [Presentation] Transplantation of human induced pluripotent stem cell-engineered tissue sheets with defined cardiovascular cell populations for infarcted rat hearts (2013)
  • Author(s): Masumoto H
  • Organizer: ISSCR (International Society for Stem Cell Research) 11th Annual Meeting
  • Place of Presentation: Boston, USA
• [Presentation] An efficient piling up of pluripotent stem cell-derived cardiac tissue-like sheets that robustly promotes cell engraftment and ameliorates cardiac dysfunction after myocardial infarction (2013)
  • Author(s): Matsuo T
  • Organizer: ESC (European Society for Cardiology) Congress 2013
  • Place of Presentation: Amsterdam, Netherlands
• [Presentation] 多能性幹細胞由来心臓組織様シートの効果的積層化は移植細胞の生着効率を著明に改善し、心筋梗塞後の心機能低下を抑制する (2013)
  • Author(s): 松尾武彦
  • Organizer: 第66回日本胸部外科学会定期学術集会
  • Place of Presentation: 仙台市
• [Presentation] An efficient piling up of pluripotent stem cell-derived cardiac tissue-like sheets that robustly promotes cell engraftment and ameliorates cardiac dysfunction after myocardial infarction (2013)
  • Author(s): Matsuo T
  • Organizer: AHA (American Heart Association) Scientific Sessions 2013
  • Place of Presentation: Dallas, USA
• [Book] Pluripotent Stem Cells (2013)
  • Author(s): Masumoto H
  • Total Pages: 628
  • Publisher: InTech