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Discovery of novel molecular mechanism to promote human cardiomyocytes survival

Research Project

Project/Area Number 19K23950
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0902:General internal medicine and related fields
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

KITANI Tomoya  京都府立医科大学, 医学部附属病院, 専攻医 (30842257)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords心筋細胞 / 多能性幹細胞 / ゲノム編集 / CRISPRスクリーニング / iPS細胞 / ヒト多能性幹細胞 / 細胞死 / CRISPR/Cas9 / ヒト多能性幹細胞由来心筋細胞 / 心筋脂肪 / ヒトiPS細胞
Outline of Research at the Start

心臓病は全世界的に主要な死因の一つとなっており、新たな治療法の開発が期待されている。心臓を構成している心筋細胞の細胞死は、様々な心臓病の病態の形成に大きな影響を与えているが、心筋細胞の生存を直接増強することで心臓疾患の治療に成功したというヒトでの研究は極めて少ない。本研究ではヒト多能性幹細胞由来心筋細胞と CRISPR/Cas9システムを用いた全ゲノムスケールの遺伝子ノックアウトスクリーニングを行ない、ヒト心筋細胞の生存を促進する遺伝子群を明らかにし、治療標的となりうる分子機構の探索を行うことで、画期的な心臓病の治療薬の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

We established human induced pluripotent stem cells (iPSCs) with a doxycycline-inducible Cas9 expression cassette at the AAVS1 safe harbor site. However, we found that there was a wide distribution of Cas9 expression in the cells even originated from a single cell clone. Next, we performed kinome-wide CRIPSR screen to find genes promoting cell survival under doxorubicin treatment in human cardiomyocytes derived from iPSCs. We found candidate genes to improve cardiomyocyte survival under doxorubicin treatment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではヒト心筋細胞を用いることで、これまでの動物実験などでは不明であった心筋細胞の生存に重要な役割を持つ可能性のある遺伝子を明らかにすることができた。今後本研究の成果を発展することで、新たな心臓病の治療法の開発につながる可能性があると期待している。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2022 2020

All Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] Disease Modeling and Translational Research for Cancer Therapeutics-Related Cardiac Dysfunction using Human Pluripotent Stem Cells2022

    • Author(s)
      木谷 友哉
    • Organizer
      国際心臓研究学会日本部会総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Cardiovascular Disease Modeling and Translational Research Using Human induced Pluripotent Stem Cells: Opportunity and Challenge2020

    • Author(s)
      木谷 友哉
    • Organizer
      2020 International Conference of Korean Society for Molecular and Cellular Biology
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2019-09-03   Modified: 2023-01-30  

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