心筋ダイレクトリプログラミングによる成熟型心筋細胞の作成と分子機構の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K17095
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 児島 秀典 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 共同研究員 (10645766)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 心筋細胞 / ダイレクトリプログラミング / 再生医療

Outline of Annual Research Achievements

心筋ダイレクトリプログラミングを再生医療・疾患モデル・創薬研究などの臨床応用を行うためには成熟型の心筋細胞を高効率で誘導し、かつその分子メカニズムの解明が不可欠である。当研究はリプログラミング因子の一つのMef2cに着目し、上記の問題解決のための研究である。すでにMef2cの転写活性型をリプログラミングに用いることで自律拍動を呈する誘導心筋(induced cardiomyocytes: iCMs)の誘導効率を高めることを確認している。その分子メカニズムとして、Mef2cが転写調節因子p300と共調して作用しているしている可能性を見出した。p300は文献的に心臓発生においてMef2cとの相互作用が知られており、Mef2cとp300の相互作用が強化されることで心臓発生プログラムが促進される可能性が示唆された。
我々はMef2cとp300の直接的な相互作用を共免疫沈降において確認した。HEK293株において心筋リプログラミングと同様にレトロウイルスベクターシステムでMef2cを発現させて、Mef2cによって免疫沈降を行った後にp300でウエスタンブロットを施行し、p300が直接的に相互作用していることを確認した。
また、実際の心筋細胞においてp300の機能解析のために胎児心筋と成熟心筋におけるp300のChIP-seqの解析を行った。その結果、心筋細胞の成熟にかかわるような機能は、胎児心筋より成熟心筋でのp300 ChIP-seqでのピークに関連する遺伝子群で、より強いことを確認した。したがって生体内でもp300が心筋成熟に重要な因子であることを確認した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の予定通りの直接的な因子間の相互作用、ChIP-seq解析による網羅的解析により実験データから得られた仮説の証明のための実験結果が得られている。
当初予定したヒト細胞、in vivoモデルへの応用のための準備は予定から遅れている。

Strategy for Future Research Activity

これまでの実験結果と追加の実験結果をまとめて、論文報告・学会報告を目指す。

Causes of Carryover

コロナ禍による不測の事態ために予定していた研究、学会参加などが叶わなかったためである。翌年度分と合算し、本来の予定していた研究、学会参加のための費用とする予定である。