Ｋｖ１．３移入線維芽細胞による障害心筋の電気的再生と逆リモデリング誘導の研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26461085
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 庭野 慎一 北里大学, 医学部, 准教授 (70282978)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 庭野 裕恵 北里大学, 医学部, 非常勤講師 (00293233)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 心不全 / イオンチャネル / 炎症 / 再生医療 / リモデリング

Outline of Annual Research Achievements

1.心不全モデルラットの作成：イオンチャネル移入線維芽細胞を移植し、心機能改善を確認するためのin vivoモデルとして心不全ラットモデルを作成した。心不全を誘発する負荷としては、イソプロテレノール皮下投与を用い、1日負荷、2日負荷、ならびに20-150mg/kg/dayの用量を用い、個体の生存率、心機能、心筋組織変化ならびに心室筋の電気生理学的特性を評価した。まず1日負荷では心不全の発症に個体差が大きく、かつ評価できる変化が少なかったため、2日負荷が適切であると判断した。イソプロテレノールの用量としては100mg以上では死亡率が50%を超え、また50mg以下では有意な心筋の変化を認める個体が30%以下であったため、80mg/kg/dayが適当であると判断した。2.心筋に生ずる変化の定量：今回の検討では、心室筋組織の解剖学的変化ならびに電気生理学的特性変化を評価した。上記負荷の後1週間経過観察して個体を評価したが、組織学的には心筋の肥大と一部の変性、間質の増殖を認めた。電気生理学的には、不応期の延長(平均52%)と活動電位持続時間の延長(MAP20で120%、MAP90で56％)を認めた。3.並行する液性因子の評価：上記変化に並行して生ずる液性因子の評価を行った。有意な上昇を認めたのは、CTGF, TGF-beta, MCP-1, IL-2であり、初期の炎症負荷が生じているものと判断された。4.移植のための線維芽細胞の作成：予定しているチャネル移入のためのプラスミドを再作成した。結果的には、前回まで発現が不良であったKv1.3も発現するようになったが、再現性が乏しく、さらに改良が必要と考えられる。5.付加的実験として、抗酸化作用を示し得るリナグリプチンを治療的に投与する実験を開始した。パイロット的研究では、不応期延長が抑制される傾向が確認されており、その効果と機序について追加的検討を予定したい。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

最終評価に用いるためのin vivoモデルの評価は順調であるが、移植に用いるための線維芽細胞の準備が遅れている。前述の通り、目的とするイオンチャネルの発現は改善したが、再現性に乏しいため、次のステップに進めないでいる現状である。

Strategy for Future Research Activity

現状での問題は、依然として線維芽細胞にイオンチャネルを移入するためのベクターの問題である。今年度の段階では、Kv1.3の発現を成功させたが、発現量とその再現性にまだ問題がある。一方、in vivoモデルの検証は順調であり、心不全の発症する機序を明確にしたうえで、移植する線維芽細胞の及ぼす影響を評価する予定である。

Causes of Carryover

予定を大きく逸脱する予算使用は生じていない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

プラスミドの再設計が後年度に渡るのは予定外であるが、その効果を評価するための研究予算がすでに予定されているので、その一部を充当して使用していく予定である。