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自発進行波による高成熟心筋を用いた新規心筋梗塞治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12801
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

李 俊君  大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(非常勤) (10723786)

研究分担者 南 一成  大阪大学, 医学系研究科, 特任准教授(常勤) (40362537)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードpluripotent stem cells / tissue engineering / cardiomyocytes / regenerative medicine / cell maturation / maturation / 心筋梗塞治療 / 成熟心筋 / 自発進行波
研究開始時の研究の概要

ヒトiPS細胞由来の心筋を用いた再生医療による治療法の開発が期待されている。しかし、既存の方法で作製した心筋細胞シートは厚さ0.2mmが限界であり、成熟度や収縮力、そして物理的な強度などが不足している。これまでに、我々は組織工学的技術を駆使したiPS細胞由来心筋リングの作製に成功することによって、心筋細胞特異的な進行波の自発を誘発することが実現し、心筋細胞の成熟を促進することを明らかとなった。さらに、十分な強度と良好なハンドリング性を有する。本研究課題においては、この高成熟度組織化心筋リングを心筋梗塞モデル動物の心臓を嵌め込む形で、力学的に心臓の収縮をサポートする新規治療法の開発を目指す。

研究成果の概要

ヒトiPS細胞由来の心筋細胞は梗塞した心臓の修復が期待されますが、その成熟度が治療効果に影響を与える可能性があります。成熟した自己組織化組織リングを作製し、心筋を用いてラット心臓に対する治療効果を評価しました。進行波によってペーシングされる成熟したティッシュシートが準備されました。成熟組織群は、対照群と比較して心筋梗塞のラット心臓に対する治療効果の改善を示しました。さらに、成熟組織の生存率の改善と治療効果の改善は、ミオグロビン、シトクロムCより高い発現に関連している可能性があることがわかりました。3つの論文を発表し、1つの特許を申請し、2021年の米国心臓協会の会議で口頭発表を行いました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

This technology could be used to produce matured iPSC-derived cardiac tissue for treating infarcted hearts. We expect that this new technology could be of great usefulness and importance for both researchers and clinical users working on developing regenerative therapy for the human heart.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Perking University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Therapeutic efficacy of large aligned cardiac tissue derived from induced pluripotent stem cell in a porcine ischemic cardiomyopathy model2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kota、Miyagawa Shigeru、Liu Li、Kawamura Takuji、Li Junjun、Qu Xiang、Harada Akima、Toda Koichi、Yoshioka Daisuke、Kainuma Satoshi、Kawamura Ai、Sawa Yoshiki
    • 雑誌名

      The Journal of Heart and Lung Transplantation

      巻: 40 号: 8 ページ: 767-777

    • DOI

      10.1016/j.healun.2021.04.010

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] hiPSC-Derived Cardiac Tissue for Disease Modeling and Drug Discovery2020

    • 著者名/発表者名
      Li Junjun、Hua Ying、Miyagawa Shigeru、Zhang Jingbo、Li Lingjun、Liu Li、Sawa Yoshiki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 23 ページ: 8893-8893

    • DOI

      10.3390/ijms21238893

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Circulating re-entrant waves promote maturation of hiPSC-derived cardiomyocytes in self-organized tissue ring2020

    • 著者名/発表者名
      Li Junjun、Zhang Lu、Yu Leqian、Minami Itsunari、Miyagawa Shigeru、H?rning Marcel、Dong Ji、Qiao Jing、Qu Xiang、Hua Ying、Fujimoto Nanae、Shiba Yuji、Zhao Yang、Tang Fuchou、Chen Yong、Sawa Yoshiki、Tang Chao、Liu Li
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 号: 1

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0853-0

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Human iPSC derived cardiac tissue matured by spontaneous traveling waves for improved drug assessment2021

    • 著者名/発表者名
      1.Li, J., Liu, L., Miyagawa, S., Kawamura, T., Matsuura, R., Hua, Y., Qu, X., Sougawa, N., Sawa, Y.,
    • 学会等名
      American Heart Association Scientific Session, (2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Circulating TRAVELING WAVES ENHANCE THE MATURATION OF HIPSC-DERIVED CARDIOMYOCYTES IN SELF-ORGANIZED TISSUE RING2019

    • 著者名/発表者名
      Li Junjun
    • 学会等名
      The 8th Meeting of the International Federation for Artificial Organs
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CIRCULATING TRAVELING WAVES ENHANCE THE MATURATION OF HIPSC-DERIVED CARDIOMYOCYTES IN SELF-ORGANIZED TISSUE RING2019

    • 著者名/発表者名
      Li Junjun
    • 学会等名
      CiRA 2019 International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 心筋細胞層の製造方法、心筋細胞層、およびその利用2021

    • 発明者名
      劉莉、澤芳樹、宮川繁、李俊君、武田真季、三好隼人
    • 権利者名
      劉莉、澤芳樹、宮川繁、李俊君、武田真季、三好隼人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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