2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of cardiomyopathy-specific iPS cell-derived 3-dimensional biomaterial-based cardiac tissues suitable for drug discovery
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16K10626
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 義 京都大学, 医学研究科, 准教授 (40281092)
南方 謙二 京都大学, 医学研究科, 講師 (60539675) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 心臓再生医療 / iPS細胞 / バイオエンジニアリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（研究の目的）
心筋症を背景とした末期心不全に対する心臓移植の代替治療として、左室補助装置・外科的左室形成術等との併用により大きな効果を得るための薬剤を開発するために、心筋症患者由来iPS細胞から分化誘導し作製した三次元バイオマテリアル人工心臓組織を用いた薬剤スクリーニングを行うことにより、 不全心に対する収縮力・アドレナリン受容体感受性等を回復しうる新規薬剤開発に結びつけることが目的である。
（研究の成果）
疾患再現モデル作製のための細胞準備として、外部セルバンクより入手した拡張型心筋症患者等から樹立したiPS細胞を用いた、心筋細胞などの心臓を構成する細胞への分化誘導の方法を確立した。また詳細な病態再現を行うための三次元組織を作製するため、様々な形態の三次元組織を作製し、その組織学的・動態的および生化学的特性を解析したところ、人工組織の未成熟性による不均一な収縮特性およびイオンチャネル関連遺伝子発現等の未成熟性が明らかとなり、新規薬剤開発に適した三次元人工心臓組織を構成するために、さらに組織の成熟化を推進する必要性が示されたため、これまで他グループより複数報告されている電気刺激による成熟化トレーニング培養による成熟化を試み、成熟心筋組織に関連する構造蛋白などのmRNA発現上昇を確認した。これらの結果から、新規薬剤開発に使用しうる疾患iPS細胞由来三次元バイオマテリアル人工心臓組織の開発における基礎研究基盤が示された。
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Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Chronic optical pacing conditioning of h-iPSC engineered cardiac tissues.2019
Author(s)
Dwenger M, Kowalski WJ, Ye F, Yuan F, Tinney JP, Setozaki S, Nakane T, Masumoto H, Campbell P, Guido W, Keller BB.
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Journal Title
J Tissue Eng
Volume: 10
Pages: 204173141984174
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A therapeutic angiogenesis of sustained release of basic fibroblast growth factor using biodegradable gelatin hydrogel sheets in a canine chronic myocardial infarction model.2018
Author(s)
Kumagai M, Minakata K, Masumoto H, Yamamoto M, Yonezawa A, Ikeda T, Uehara K, Yamazaki K, Ikeda T, Matsubara K, Yokode M, Shimizu A, Tabata Y, Sakata R, Minatoya K.
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Journal Title
Heart Vessels
Volume: 33
Pages: 1251-1257
DOI
Peer Reviewed
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