2016 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of cardiac automaticity using human cardiac pacemaking cells derived from human embryonic stem/ induced pluripotent stem cells
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15K21170
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
森川 久未 鳥取大学, 医学部附属病院, 助教 (90707217)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ペースメーカ細胞 / ヒトES/iPS細胞 / HCN4 / Ifチャネル / 再生医学 / イオンチャネル / 心臓 / 自動能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、直接採取が難しいため、ほとんど研究が進んでいないヒト心臓における拍動制御メカニズムの解析を目的としている。そのために、前年度までに、ヒトES/iPS細胞に由来するヒト洞結節ペースメーカ細胞と心室筋細胞の可視化－選択的分取系の開発に成功している。本年度は、ヒトiPS細胞に由来する選別採取したペースメーカ細胞と心室筋細胞を用いて、電気生理学的な特性解析と各種イオンチャネルブロッカーに対する応答性の検討を行った。また、徐脈とQT延長とを併せ持つ不整脈患者、先天性QT延長症候群タイプ6（LQTS6）の病因・病態解析を目的として、LQTS6疾患iPS 細胞への我々が開発した可視化－選択的分取法の導入を行った。
その結果、分取したヒトiPS細胞に由来するペースメーカ細胞および心室筋細胞が、生体の細胞と同等の電気生理学的特性を示すことを確認することができた。さらに、分取したペースメーカ細胞の薬剤応答性を解析したところ、カリウムチャネル、カルシウムチャネル、ナトリウムチャネルの各種ブロッカーに対する応答性を示すことが分かった。その応答濃度は、生体のペースメーカ細胞と同濃度であったことから、分取したヒトiPS細胞由来ペースメーカ細胞は、生体の細胞と同等の特性を示し、拍動の制御メカニズムの解析に応用できることが明らかとなった。
また、コロンビア大学矢澤真幸助教との共同研究としてLQTS6－iPS細胞を入手し、心筋へ分化誘導したところ、患者特有の徐脈の病態が示されることを確認した。現在、我々が確立したペースメーカ細胞選別分取法のLQTS6－iPS細胞への導入を進めている。この後、ペースメーカ細胞と心室筋細胞を選択的に分取し、LQTS6の徐脈あるいはQT延長の病態・病因がどちらの細胞によるのかを特定し、拍動制御メカニズムの解明、疾患の原因究明、治療法の開発につなげたいと考えている。
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[Journal Article] Molecular mechanisms underlying the pilsicainide-induced stabilization of hERG proteins in transfected mammalian cells2017
Author(s)
Takeshi Onohara, Ichiro Hisatome, Yasutaka Kurata, Peili Li, Tomomi Notsu, Kumi Morikawa, Naoyuki Otani, Akio Yoshida, Kazuhiko Iitsuka, Masaru Kato, Junichiro Miake, Haruaki Ninomiya, Katsumi Higaki, Yasuaki Shirayoshi, Takashi Nishihara, Toshiyuki Itoh, Yoshinobu Nakamura, Motonobu Nishimura
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Journal Title
Journal of Arrhythmia
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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