2015 Fiscal Year Annual Research Report
移植免疫寛容霊長類モデルにおけるiPS細胞を用いた心筋再生療法の開発
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26293182
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
柴 祐司 信州大学, 医学部附属病院, 講師(特定雇用) (70613503)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀬戸 達一郎 信州大学, 学術研究院医学系(医学部附属病院), 講師 (70362118)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 循環器 / 再生医学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では心筋梗塞後心不全に対するiPS細胞由来心筋細胞を用いた再生医療を実現するために以下の3点について明らかとする。
●MHC型の一致したドナー/レシピエントにおけるiPS細胞移植後の免疫応答と腫瘍形成
●霊長類における同種移植モデルによるiPS細胞由来心筋細胞移植後長期の有効性と安全性
●心筋細胞移植による治療効果のメカニズムの解明
これらの目的のために、H27年度には虚血・再灌流モデルによって作製した心筋梗塞カニクイザルに対してiPS細胞由来心筋細胞を移植した。移植12週間後に心臓を回収し組織検査を行ったところ、グラフト心筋細胞の長期生着が確認できた。さらに、CD45およびCD3に対する免疫染色を行ったが、明らかな免疫拒絶反応は認めれらなかった。次に、細胞移植後の心機能を評価するために、従来からの心エコー図検査に加えてマイクロCTによる心機能評価法を確立した。マイクロCTにおける評価では心筋細胞移植動物において、コントロール動物に比べて心機能の改善効果が見られた。次に心機能改善のメカニズムを確認するために、蛍光CaセンサーGCaMPを用いて、グラフト心筋細胞のホスト心臓との電気的結合について調べた。GCaMP遺伝子を未分化iPS細胞に導入し、心筋細胞を作製したところ、この心筋細胞は収縮と一致して蛍光発色することが確認できた。さらにin vivoにおいてGCaMP陽性心筋細胞を移植し、蛍光イメージングを行ったところ、グラフト心筋はホスト心臓と一致して収縮していることが確認できた。
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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
in vitroにおいて、MHCホモ接合体由来カニクイザルiPS細胞を樹立し、さらに蛍光CaセンサーGCaMPを安定的に発現する心筋細胞の作製に成功した。この細胞を心筋梗塞を発症したMHCヘテロ接合体サルに移植したところ、明らかな免疫拒絶反応はなく長期間生着した。さらに生着したグラフト心筋細胞はホスト心臓と協調して収縮していることが証明できた。また新規にマイクロCTを用いたカニクイザル心機能評価法を確立し、心筋移植動物において心機能改善効果が確認できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
H28年度には、カニクイザルを用いた移植実験を継続し、全ての実験（N=10)を終了させる。心機能の改善効果についてコントロール動物と比較し、統計解析を行う。心筋細胞移植動物において生着したグラフトの組織学的評価（心筋トロポニンT、アクチニン、CD31、GFPコネキシン43、カドヘリン等）を行う。また、心筋細胞移植の安全性評価として、移植後不整脈の評価をHolter心電図を用いて行う。これらの実験を全て終了させ、論文投稿する。
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[Journal Article] A young patient with atypical type-B Wolff-Parkinson-White syndrome accompanied by left ventricular dysfunction.2015
Author(s)
Takeuchi T, Tomita T, Kasai H, Kashiwagi D, Yoshie K, Yaguchi T, Oguchi Y, Kozuka A, Gautam M, Motoki H, Okada A, Shiba Y, Aizawa K, Izawa A, Miyashita Y, Koyama J, Hongo M, Ikeda U.
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Journal Title
J Arrhythm
Volume: 31(1)
Pages: 50-54
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Transplantation of adipose tissue-derived stem cells improves cardiac contractile function and electrical stability in a rat myocardial infarction model.2015
Author(s)
Gautam M, Fujita D, Kimura K, Ichikawa H, Izawa A, Hirose M, Kashihara T, Yamada M, Takahashi M, Ikeda U, Shiba Y.
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Journal Title
J Mol Cell Cardiol
Volume: 81
Pages: 139-149
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Association between estimated glomerular filtration rate and peripheral arterial disease.2015
Author(s)
Yamasaki S, Izawa A, Koshikawa M, Saigusa T, Ebisawa S, Miura T, Shiba Y, Tomita T, Miyashita Y, Koyama J, Ikeda U.
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Journal Title
J Cardiol
Volume: 66(5)
Pages: 430-434
DOI
Peer Reviewed
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