• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

iPSC由来心筋細胞を用いた心機能と病態に関与する新規遺伝子の探索と機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K08551
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生理学一般
研究機関大阪医科大学

研究代表者

若林 繁夫  大阪医科大学, 医学部, 非常勤講師 (70158583)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードiPS細胞 / Na+/H+交換輸送体 / NHE1 / rhoキナーゼ / 細胞死 / 細胞運動 / ネクロ―シス / 細胞内pH / Rhoキナーゼ / モネンシン / 心筋細胞分化 / ゲノム編集 / 心筋収縮 / 遺伝子発現 / 生体分子 / バイオテクノロジー / 循環器・高血圧 / 生理学 / シグナル伝達
研究成果の概要

人工多能性幹細胞(iPSCs)はあらゆる臓器の細胞に分化できるという観点から医療の分野で期待されている。しかし、分化させた後で残存する未分化なiPSCsがガン化する可能性がある。今回、Na+/H+交換輸送体(NHE1)という膜蛋白質をiPSCsで高発現すると、細胞内pH上昇が引き金になってrhoキナーゼの異常な活性化が起こり、細胞死が起こることが判明した。また、同様な機能を持つ低分子であるNa+イオノフォア(モネンシン)もiPSCsを特異的に死滅させることができることが判明し、未分化なiPSCsを簡単な操作で死滅除去できると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、学術的には大変意義のある研究である。①細胞骨格の維持や細胞の収縮に関与するとして知られるrhoキナーゼ、ROCKが従来考えられていなかった”細胞内pHの上昇”という新しいシグナルによって活性化されること、②また、その現象が未分化なiPSCsでのみ起こり、その細胞死をもたらすことが明らかになった。社会的には、iPSCsを再生医療へ応用する際、分化せずに残ってしまうiPSCsがガン化してしまうという危険性があった。本研究で、NHE1と同様な機能を持つ低分子モネンシンはiPSCs特異的に死滅させることが判明し、簡単な操作でiPSCsを死滅除去できる方法論へと応用可能である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Exacerbation of autoimmune myocarditis by an immune checkpoint inhibitor is dependent on its time of administration in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuruoka Kenjiro、Wakabayashi Shigeo、Morihara Hirofumi、Matsunaga Ninso、Fujisaka Yasuhito、Goto Isao、Imagawa Akihisa、Asahi Michio
    • 雑誌名

      International Journal of Cardiology

      巻: S0167-5273 ページ: 34641-34648

    • DOI

      10.1016/j.ijcard.2020.04.033

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production of TRPV2-targeting functional antibody ameliorating dilated cardiomyopathy and muscular dystrophy in animal models2020

    • 著者名/発表者名
      Yuko Iwata, Shigeo Wakabayashi, Shin Ito, Masafumi Kitakaze
    • 雑誌名

      Laboratory Investigation

      巻: 100 ページ: 324-337

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overexpression of Na+/H+ exchanger 1 specifically induces cell death in human iPS cells via sustained activation of the Rho kinase ROCK2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Wakabayashi, Hirofumi Morihara, Shunichi Yokoe, Takatoshi Nakagawa, Kazumasa Moriwaki, Kiichiro Tomoda, Michio Asahi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 294 ページ: 19577-19588

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduced transient receptor potential vanilloid 2 expression in alveolar macrophages causes COPD in mice through impaired phagocytic activity2019

    • 著者名/発表者名
      Masubuchi Hiroaki、Ueno Manabu、Maeno Toshitaka、Yamaguchi Koichi、Hara Kenichiro、Sunaga Hiroaki、Matsui Hiroki、Nagasawa Masahiro、Kojima Itaru、Iwata Yuko、Wakabayashi Shigeo、Kurabayashi Masahiko
    • 雑誌名

      BMC Pulmonary Medicine

      巻: 19 号: 1 ページ: 70-70

    • DOI

      10.1186/s12890-019-0821-y

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Emerging roles of neuronal Ca2+ sensor-1 in cardiac and neuronal tissues: a mini review2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura TY., Nakao S, Wakabayashi S
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      巻: 12 ページ: 56-56

    • DOI

      10.3389/fnmol.2019.00056

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel inhibitor candidates of TRPV2 prevent damage of dystrophic myocytes and ameliorate against dilated cardiomyopathy in a hamster model2018

    • 著者名/発表者名
      Yuko Iwata, Yoshimi Katayama, Yasushi Okuno, Shigeo Wakabayashi
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 9 号: 18 ページ: 14042-14067

    • DOI

      10.18632/oncotarget.24449

    • NAID

      120006892046

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Overexpression of the Na+/H+ exchanger NHE1 induces selective cell death of human iPS cells via sustained activation of rho kinase ROCK.2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Wakabayashi, Kiichiro Tomoda, Shunichi Yokoe, Hirofumi Morihara, Michio Asahi
    • 学会等名
      京都大学iPS細胞研究所シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Na+/H+交換輸送体NHE1の過剰発現は、RhoキナーゼROCKの持続的活性化を介してヒトiPS細胞の選択的細胞死を誘導する2019

    • 著者名/発表者名
      若林繁夫、友田紀一郎、朝日通雄
    • 学会等名
      近畿生理学談話会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Overexpression of the Na+/H+ exchanger NHE1 induces selective cell death of human iPS cells via sustained activation of rho kinase ROCK2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Wakabayashi, Kiichiro Tomoda, Shunichi Yokoe, Hirofumi Morihara, Michio Asahi
    • 学会等名
      第92回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Overexpression of NHE1 induces a selective cell death of human iPS cells viathesustainedactivationofrhokinase ROCK2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Wakabayashi, Kiichiro Tomoda, Shunichi Yokoe, Hirofumi Morihara, Michio Asahi
    • 学会等名
      アジア・オセアニア生理学会連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Function analysis of NHE1 using a strategy of cardiomyocyte differentiation from human iPS cells2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Wakabayashi, Kiichiro Tomoda, Shunichi Yokoe, Hirofumi Morihara, Michio Asahi
    • 学会等名
      日本生理学会大会 FAOPS
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒトiPS細胞からの心筋分化系を用いた形質膜Na+/H+交換輸送体の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      若林繁夫、友田紀一郎、横江俊一、森原啓文、朝日通雄
    • 学会等名
      日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞からの心筋分化系を用いた遺伝子の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      若林繁夫、友田紀一郎、朝日通雄
    • 学会等名
      第110回近畿生理学談話会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞からの心筋分化系を用いた心筋に高発現するCa2+結合蛋白質CHP3の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      若林繁夫、友田紀一郎、金美花、横江俊一、森原啓文、朝日通雄
    • 学会等名
      Conbio生命科学系合同年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi