| 研究課題/領域番号 |
19K09241
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分55030:心臓血管外科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
川東 正英 京都大学, 医学研究科, 助教 (00837700)
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| 研究分担者 |
山崎 和裕 京都大学, 医学研究科, 講師 (50464227)
金光 ひでお 京都大学, 医学研究科, 助教 (60810166)
升本 英利 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (70645754)
砂川 玄志郎 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (70710250)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 人工冬眠 / iPS細胞 / 大血管手術 / 低体温循環停止法 / ヒトiPS細胞 / 病態モデル / 能動的低代謝 / 臓器保護 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大動脈手術等で広く使用されている超低体温循環停止法における臓器保護効果の改善と低体温による出血傾向の回避のため、「能動的低代謝」＝「人工冬眠」を併用することによる新規の低体温循環停止法のための基礎的知見を得ることが本研究の目的である。ラット低体温循環停止モデルに対し、能動的低代謝促進因子を投与し、代謝における影響を測定することで、生体における候補因子の低代謝促進効果を確認する。さらに同因子のヒトにおける効果を確認するため、ヒトiPS細胞から作製したミニ心臓モデルに対し同因子を投与し、代謝レベルを評価する。これらにより、低体温循環停止を伴う心臓血管外科の新規治療法開発につなげる。
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| 研究成果の概要 |
ラット低体温循環停止モデルの予備実験として、理化学研究所にて開発された（Takahashi, Nature 2020）人工冬眠誘発マウスを用いて、体温調節および下行大動脈遮断処理を行ったところ、人工冬眠によって通常体温においても急性腎障害が有意に抑制されることを見出した。このことは人工冬眠の誘発が大血管手術時の臓器保護に働き得ることの基礎的エビデンスを示すものである。
さらにヒトiPS細胞から分化誘導した心血管系細胞を用いて、種々の心臓構成細胞を含む「iPSミニ心臓」の作成方法を確立した。このミニ心臓を用いて心機能を高感度に測定するためのOrgan-on-a-Chipを用いた測定系を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は我々の有する外科学的知識および手技、さらに人工冬眠というユニークな研究領域の知見を融合した、学際的研究である。基盤技術についてはすでに本研究連携体制において有しているため、これらの技術融合にて画期的かつ迅速に研究成果を得ることが出来た。すなわち本研究は臨床と最先端の基礎研究を有機的に結び付けるトランスレーショナル・リサーチ（橋渡し研究）の好例として位置づけられる。また本研究成果および今後の発展により、再生臓器の長期ストックや重症患者の搬送などの“次世代の低代謝医療”実現への道が開かれる可能性もある。
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