線維芽細胞由来人工万能細胞の心筋内皮への分化の検討と胚性幹細胞との比較

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20790724
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 馬場 志郎 Kyoto University, 医学研究科, 助教 (60432382)
• Keywords: iPS細胞 / 心筋分化 / 発生 / 再生医療 / ES細胞

Research Abstract

未分化マウス線維芽細胞由来入工万能細胞(iPS細胞)をSNLフィーダー細胞上またはMEF細胞上で培養すると、マウス胚性幹細胞(ES細胞)とほぼ同様の形態で未分化維持培養が可能であった。この細胞をOP-9ストローマ細胞上で分化培養を開始した。分化後4日から5日後の分化細胞中のFlk1陽性細胞をFACSVantageで回収した。このFlk1陽性細胞をさらにOP-9ストローマ細胞上で分化継続するとマウスES細胞と同様に自動収縮する心筋コロニーが確認された。この収縮細胞が体外の不整脈診断治療に使用可能かどうか検討するため、自動収縮するコロニーに様々な心血管系作動薬を投与して、その収縮力や収縮頻度について検討した。使用薬剤はプロカインアミド、メキシレチン、フレカイニド、プロプラノロール、アミオダロン、ベラパミル、アドレナリン、イソプロテレノールを検討予定とした。結果、プロカインアミド、フレカイニドは収縮頻度に影響しないが、収縮力の低下を認めた。メキシレチンは収縮頻度、収縮力ともに影響しなかった。アミオダロンは収縮頻度が低下したが、収縮力には影響なかった。ベラパミルは収縮頻度、収縮力とも低下した。プロプラノロールは収縮頻度に影響はなかったが、収縮力は低下した。アドレナリンは収縮頻度、収縮力とも増大した。以上の結果から、心筋に対する薬物の反応分類で一般的に知られるVaughan Williams分類やScilian Gambit分類にほぼ準じた反応を示すことがわかった。一部の薬剤の評価が未だ行なわれていないので、今後更なる検討が必要であるが、マウスiPS細胞から分化させた心筋に対する心血管径作動薬は正常心筋細胞と同等であり、不整脈薬効果の体外診断に役立てる可能性が示唆された。