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幹細胞システム再構築による新しい心臓再生の実現へ向けた挑戦的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K20471
補助金の研究課題番号 19H05563 (2019)
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金 (2020)
補助金 (2019)
審査区分 中区分53:器官システム内科学およびその関連分野
研究機関東京大学 (2022-2023)
京都大学 (2019-2021)

研究代表者

山下 潤  東京大学, 医学部附属病院, 特任教授 (50335288)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2021年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2020年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2019年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード心筋前駆細胞 / 心臓再生 / iPS細胞 / 幹細胞 / 増殖 / 心筋幹細胞 / 心臓幹細胞 / 心臓前駆細胞
研究開始時の研究の概要

本研究は心臓の「幹細胞システムそのものを再構築すること」により、永続的な心臓再生と若々しい心機能維持が実現可能な「新しい心臓」を作り出す画期的な新規心臓再生戦略を開発することを目的とする。研究代表者らが最近報告したヒト多能性幹細胞由来心筋特異的前駆細胞を元に、同細胞の幹細胞化と移植効果を小動物心不全モデルを用いて検討する。幹細胞システム構築による再生戦略は、他の臓器にも適用拡大可能であり、永続的再生と機能維持が可能な新たな臓器改変をもたらし、飛躍的な健康寿命の延伸につながる大きな潜在的ポテンシャルを有する。

研究成果の概要

研究代表者らは以前、ヒトiPS細胞から、心臓への移植後においても特異的に心筋細胞に分化する「心筋に運命決定した前駆細胞(CFP細胞)を誘導・同定した。本研究ではCFP細胞を、心筋分化能を保ったまま増殖させ心筋特異的幹細胞(CF-Stem細胞)として利用できる培養条件を検討した。CFP細胞の7日目までの増殖は可能であった。CFP細胞のラット心臓への移植においてCFP細胞はほぼすべて(>95%)が心筋トロポニン陽性の心筋細胞に分化し、移植後8週間では細胞・組織レベルでの成熟化が認められた。完全なCFP細胞の幹細胞化は困難であったが、CFP細胞を元にした効率的な心臓再生細胞治療の可能性が広がった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自己再生能がない心臓は再生医療の重要なターゲットである。本研究は幹細胞生物学を元に再生と機能維持が実現可能な「新しい心臓」を作り出す新規心臓再生戦略を開発することを目的とした。研究代表者らが誘導・同定した新しい心筋前駆細胞-1個の細胞から約7個の心筋細胞を生み出すことができる心筋前駆細胞―を用いることにより、従来よりも高効率な新たな心臓再生治療の可能性が広がった。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The pathways of pluripotent stem cells to clinical applications.2024

    • 著者名/発表者名
      Jun K. Yamashita
    • 雑誌名

      Inflamm Regen.

      巻: 44 号: 1 ページ: 5-5

    • DOI

      10.1186/s41232-024-00317-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling mutation-specific arrhythmogenic phenotypes in isogenic human iPSC-derived cardiac tissues2024

    • 著者名/発表者名
      Maurissen TL, Kawatou M, Lopez-Davila V, Minatoya K, Yamashita JK, Woltjen K.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 14 号: 1 ページ: 2586-2586

    • DOI

      10.1038/s41598-024-52871-1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Therapeutic potential of human induced pluripotent stem cell?derived cardiac tissue in an ischemic model with unloaded condition mimicking left ventricular assist device2023

    • 著者名/発表者名
      Heima Daisuke、Takeda Masafumi、Tabata Yasuhiko、Minatoya Kenji、Yamashita Jun K.、Masumoto Hidetoshi
    • 雑誌名

      The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery

      巻: in press 号: 3 ページ: 01095-4

    • DOI

      10.1016/j.jtcvs.2023.11.019

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Specific induction and long-term maintenance of high purity ventricular cardiomyocytes from human induced pluripotent stem cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Fukushima H, Yoshioka M, Kawatou M, Lopez-Davila V, Takeda M, Kanda Y, Sekino Y, Yoshida Y,Yamashita JK
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 15 号: 11 ページ: 0241287-0241287

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0241287

    • 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
  • [学会発表] 再生医療への幹細胞/ティッシュエンジニアリング融合技術の役割と新展開2024

    • 著者名/発表者名
      山下潤
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 再生医療への幹細胞/ティッシュエンジニアリング融合技術の役割と新展開2023

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管内塞栓を形成しない安全な基材による新しい効率的心筋前駆細胞移植法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Cardiovascular regeneration with human iPS cell-derived heart tissue2022

    • 著者名/発表者名
      Jun K. Yamashita
    • 学会等名
      Symposium on Medical Exchange of Shanghai University and the University of Tokyo
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ミニ3D心臓組織によるTdPの再現:適度な不均一性と3D構造による創発2021

    • 著者名/発表者名
      山下潤
    • 学会等名
      第67回日本不整脈心電学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 臨床応用に至ったiPS/ ES細胞研究の最前線2021

    • 著者名/発表者名
      山下潤
    • 学会等名
      第42回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多能性幹細胞研究でいったい何ができるのか? -基礎から臨床、産業化へ-2021

    • 著者名/発表者名
      山下潤
    • 学会等名
      日本医科大学大学院特別講義
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Keynote Lecture「再生」多能性幹細胞からの心血管細胞分化研究 -構成的アプローチによる Organoid, 再生医療、病態モデル-2021

    • 著者名/発表者名
      山下潤
    • 学会等名
      CVMW2021心血管代謝週間 第29回日本血管生物医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 多能性幹細胞由来3次元的構造形成と機能再現における間葉系細胞の意義2021

    • 著者名/発表者名
      山下潤
    • 学会等名
      第7回日本筋学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒトiPS細胞を用いたヒト心筋細胞増殖機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      吉岡 美樹 , 山下 潤
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] iPS細胞由来内皮細胞の効率的な分化誘導及び安定的増殖法2020

    • 著者名/発表者名
      吉岡 美樹 , 山下 潤
    • 学会等名
      第19回再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Stem cells meet tissue engineering -幹細胞生物学と組織工学による3D組織構築-2020

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      第19回再生医療学会総会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞から組織へ -多能性幹細胞由来心臓組織の作製とその治療応用-2020

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      第19回再生医療学会総会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来心臓組織を用いた心臓再生及び病態モデル2020

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      第41回日本炎症・再生医学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] iPS細胞で心臓を再生する2019

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      奈良大宮ロータリークラブ 第1920回例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多能性幹細胞を用いた分化再生研究 ーStem cells meet chemical biology-2019

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      早稲田大学先進理工学部講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多能性幹細胞を用いた心血管分化再生研究2019

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      Kyushu Vascular Biology & Medicine
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東京大学大学院医学系研究科

    • URL

      https://www.m.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2025-01-30  

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