2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of mature iPSC cardiomyocytes toward drug development
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21H02634
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| Research Institution | National Institute of Health Sciences |
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Principal Investigator |
諫田 泰成 国立医薬品食品衛生研究所, 薬理部, 部長 (70510387)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細田 洋司 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (40359807)
朝倉 宏 国立医薬品食品衛生研究所, 食品衛生管理部, 部長 (40370936)
芦原 貴司 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (80396259)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ヒトiPS細胞 / 収縮 / イメージング / ドラッグリポジショニング / ウイルス感染 / SARS-CoV-2 / ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新型コロナウイルス感染症の拡大は、医学的にも社会的にも重要な課題である。新型コロナウイルスは肺以外に心血管系や中枢神経系など様々な臓器に影響を与えるだけではなく、long COVID-19とよばれるような長期症状をもたらすことが懸念される。そこで本研究では、ヒトiPS細胞由来心筋細胞を用いて、新型コロナウイルスによる感染メカニズムの解明と創薬への展開を目指す。
本年度は、いくつかの変異ウイルスを用いて感染実験を実施した。その結果、いずれの変異ウイルスも効率よくヒトiPS細胞由来心筋細胞に感染することを明らかにした。また、イメージングによる機能評価を行ったところ、いずれの変異ウイルスも収縮能を顕著に低下することを見出した。
次に、収縮障害メカニズムとしてミトコンドリア毒性の可能性を調べた。その結果、Mitotrackerで染色されるミトコンドリアはウイルス感染により分裂形態を示すこと、次世代シークエンス解析によりミトコンドリア制御因子の遺伝子発現が低下することを明らかにした。
以上の結果から、新型コロナウイルスによる心機能障害はミトコンドリア毒性によることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
変異ウイルスを用いて、ウイルス感染による心筋障害の病態モデルを構築することができた。また、ミトコンドリア障害などの心筋障害メカニズムを見出した。以上の結果により、新型コロナウイルスによる感染メカニズム解明の手掛かりが得られており、創薬への展開につなげることが考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒトiPS細胞由来心筋細胞を活用した感染モデルを用いて、ドラッグリポジショニングなどの手法により、新型コロナウイルス治療候補薬を探索する予定である。特に、ミトコンドリアの機能をもとに化合物の探索を行い、ウイルスの変異に関わらず有用な化合物を検討する予定である。
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