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筋ジストロフィー心筋症に対するナトリウム利尿ペプチドによる新規治療法の開発

Research Project

Project/Area Number 23K07328
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

柴 直子  信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (00639289)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsナトリウム利尿ペプチド / iPS細胞 / 拡張型心筋症 / DMD / iPS-CMs / 心不全
Outline of Research at the Start

DMD患者では心不全が青年期に致死的となるが、心不全の重症度に比し末梢血BNP値が低値で推移することが知られている。我々は、健常人iPS細胞由来心筋細胞ではANP/BNPを多量に産生する一方で、DMDモデルiPS細胞由来心筋細胞で産生が低下していることを見出し、ANP/BNPの産生障害が心不全増悪に寄与している可能性を考え、本研究ではiPS心筋を用いてそのメカニズムを解明するとともに、ANP/BNP欠損iPS心筋をラット心不全モデルに移植し、心機能改善効果を比較することで、心不全の病態形成におけるANP/BNPのインパクトを明らかにし、DMDを含む絵心不全に対する新たな治療法を開発する。

Outline of Annual Research Achievements

心房性/脳性ナトリウム利尿ペプチド(ANP/BNP)は主に心筋組織で分泌され生体恒常性維持に働き、心不全の重症度マーカーや治療薬として広く臨床応用されている。Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)患者では拡張型心筋症による心不全や不整脈が青年期に致死的となるが、心不全の重症度に比し末梢血BNP値が低値で推移することが知られている。私たちは、健常人から作製したiPS細胞由来心筋細胞(WT-iPS心筋)では多量のANP/BNPが産生される一方で、DMDモデルiPS細胞由来心筋細胞(DMD-iPS心筋)ではANP/BNPの産生が障害されていることを見出し、仮説として、この産生障害が心不全増悪に寄与していると考えた。本研究では、DMD-iPS心筋を用いてANP/BNP産生障害のメカニズムを明らかにするとともに、WT-iPS心筋およびANP/BNPを欠損させたiPS心筋をラット心不全モデルに移植し、その心機能改善効果を比較することで、心不全の病態形成におけるANP/ BNPのインパクトを明らかにし、DMDをはじめとする様々な原因による心不全に対する新たな治療法を開発する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

心筋梗塞後心不全モデルラットに対するWT-iPS心筋、ANP/BNP欠損iPS心筋の移植実験を開始している。また、DMDモデルラットを共同研究者の東京大学山内啓太郎先生より入手し、交配を開始し、DMDモデルラットに対するiPS心筋移植実験の準備を行っており、おおむね予定通りの進捗状況である。

Strategy for Future Research Activity

心筋梗塞後心不全モデルラットに対するWT-iPS心筋、ANP/BNP欠損iPS心筋およびVehicleの移植実験を進め、結果によってはANP欠損iPS心筋、BNP欠損iPS心筋の移植実験も追加する。
DMDモデルラットに関しては、交配を進め、DMDラットの心筋の表現型の解析および、DMDラット心筋に対するiPS心筋移植実験のを行う予定である。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2025 2024 2023

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Becker muscular dystrophy mice showed site-specific decay of type IIa fibers with capillary change in skeletal muscle2025

    • Author(s)
      Miyazaki Daigo、Sato Mitsuto、Shiba Naoko、Yoshizawa Takahiro、Nakamura Akinori
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 13

    • DOI

      10.7554/elife.100665

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regeneration of Nonhuman Primate Hearts With Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiac Spheroids2024

    • Author(s)
      Kobayashi H, Tohyama S, Ichimura H, Ohashi N, Chino S, Soma Y, Tani H, Tanaka Y, Yang X, Shiba N, Kadota S, Haga K, Moriwaki T, Morita-Umei Y, Umei T, Sekine O, Kishino Y, Kanazawa H, Kawagishi H, Yamada M, Naritah K, Naito T, Seto T, Kuwahara K, Shiba Y, and Fukuda K
    • Journal Title

      Circulation

      Volume: 123 Issue: 8 Pages: 611-621

    • DOI

      10.1161/circulationaha.123.064876

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Efficacy of exon-skipping therapy for DMD cardiomyopathy with mutations in actin binding domain 12023

    • Author(s)
      Shiba Naoko、Yang Xiao、Sato Mitsuto、Kadota Shin、Suzuki Yota、Agata Masahiro、Nagamine Kohei、Izumi Masaki、Honda Yusuke、Koganehira Tomoya、Kobayashi Hideki、Ichimura Hajime、Chuma Shinichiro、Nakai Junichi、Tohyama Shugo、Fukuda Keiichi、Miyazaki Daigo、Nakamura Akinori、Shiba Yuji
    • Journal Title

      Molecular Therapy - Nucleic Acids

      Volume: 34 Pages: 102060-102060

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2023.102060

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mature human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes promote angiogenesis through alpha-B crystallin2023

    • Author(s)
      Tanaka Yuki、Kadota Shin、Zhao Jian、Kobayashi Hideki、Okano Satomi、Izumi Masaki、Honda Yusuke、Ichimura Hajime、Shiba Naoko、Uemura Takeshi、Wada Yuko、Chuma Shinichiro、Nakada Tsutomu、Tohyama Shugo、Fukuda Keiichi、Yamada Mitsuhiko、Seto Tatsuichiro、Kuwahara Koichiro、Shiba Yuji
    • Journal Title

      Stem Cell Research and Therapy

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 240-240

    • DOI

      10.1186/s13287-023-03468-4

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 2種類のiPS細胞由来神経細胞を用いた、CACNA1E遺伝子変異による発達性てんかん性脳症の病態解明2025

    • Author(s)
      縣正大、鈴木陽太、柴直子、YANG XIAO、門田真、堀内哲吉、柴祐司
    • Organizer
      第24回 日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] Exon-skipping therapy can restore functional dystrophin attenuating calcium overload for DMD cardiomyopathy with mutations in actin binding domain 12024

    • Author(s)
      Naoko Shiba
    • Organizer
      BCVS 2024
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 診断に苦慮したSjogren-Larsson症候群の兄弟例2024

    • Author(s)
      柴 直子, 高野 亨子, 中嶋 英子, 西岡 誠, 矢部 愛美, 福山 哲広
    • Organizer
      第66回 日本小児神経学会学術集会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] ABD1領域の変異による心筋症に対するエクソンスキッピング治療の検討2023

    • Author(s)
      柴直子
    • Organizer
      第23回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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