2023 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)
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 / ミトコンドリア毒性 / ウイルス感染 / SARS-CoV-2 / パスウエイ解析 |
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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。
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。
まずヒトiPS細胞由来心筋細胞にSARS-CoV-2を感染させたところ、非常に効率よく感染することを見出した。またスパイクタンパク質などを染色したところ、心筋障害が誘導されることを見出した。次に、イメージングにより収縮に対する影響を検討したところ、SARS-CoV-2により収縮、弛緩ともに低下する傾向が認められた。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結果、感染によりミトコンドリアは分裂形態を示すことが示唆された。さらに、次世代シークエンスにより網羅的な遺伝子解析を行ってパスウエイ解析を行った結果、SARS-CoV-2により収縮に関連するパスウエイおよびミトコンドリアに関連するパスウエイが抑制されることを明らかにした。従って、心筋に直接SARS-CoV-2が感染して心機能障害が誘導されることが示唆された。
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可能性が示唆された。今後、ミトコンドリアに対する医薬品を検討することにより、long COVID-19の予防薬につながることが期待される。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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