| 研究課題/領域番号 |
21K08270
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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53040:腎臓内科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
鈴木 健弘 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (50396438)
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| 研究分担者 |
豊原 敬文 東北大学, 医工学研究科, 特任講師 (60594182)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021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 | ミトコンドリア / ミトコンドリア病 / iPS細胞 / 人工血管 / 人工心筋 / ミドコンドリア病 / 心筋細胞 / ミトフィリン / オルガノイド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生体のエネルギーの産生を行うミトコンドリアの異常はミトコンドリア病のみならず、神経、心臓、筋、腎臓に重篤な臓器障害をきたす。申請者らは新規のミトコンドリア病治療薬MA-5を開発してミトコンドリア病患者細胞の生存率を改善し、短命なミトコンドリア病モデルマウスの寿命を延長することを示した。しかし、動物モデルや患者の未分化細胞モデルのみではミトコンドリア異常によるヒトの臓器障害の全ては再現しない問題があった。そこで本研究はミトコンドリア患者由来iPS細胞から誘導した心筋細胞、血管内皮/平滑筋細胞を用いた3D人工血管モデル、及び腎臓オルガノイドを用いて新たな腎臓病、心疾患の治療薬開発を目的とする。
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| 研究実績の概要 |
生体のエネルギーの90%以上を担うATP産生を行いながら同時に酸化ストレスを発生するミトコンドリアの機能異常はミトコンドリア病のみならず、神経、心臓、筋、腎臓に重篤な臓器障害をきたす。申請者らが開発した新規ミトコンドリア病治療薬MA-5はミトコンドリア病患者細胞の生存率を改善し、細胞内ATPを増加しながも、酸化ストレスは減少させ、ミトコンドリア病モデルマウスの寿命を延長し、急性腎障害、難聴、筋力低下などの病態も改善した。しかし、ヒトのミトコンドリア病での心臓、腎臓、神経障害への治療薬の効果を動物モデルや患者未分化細胞モデルのみでは十分に評価し得ない問題点があっ
た。本研究はミトコンドリア患者由来iPS細胞誘導心筋細胞とiPS誘導血管内皮細胞と平滑筋細胞から構築する3D血管モデルを用いて、ミトコンドリア臓器障害機序の解明とMA-5の有効性評価及び新規治療薬化合物のスクリーニング系の確立を行い、ミトコンドリア障害による心臓・腎臓障害の治療薬開発を目的とする。ミトコンドリア病患者由来iPS細胞を用いた心筋細胞の分化誘導系確立と96 well デバイスへの定着を行った。また、ミトコンドリア病患者由来iPS由来の内皮細胞と血管平滑筋細胞を誘導し、二層性灌流コラーゲンゲルマイクロチューブ デバイスを用いてコラーゲンの内層と外層それぞれiPS誘導血管内皮と血管平滑筋を注入して人工血管を構築し、各種血管収縮物質灌流による平滑筋収縮反応の計測や数日間の灌流実験などシステムの基本構築を行い、患者iPS細胞由来と正常人由来iPS細胞による人工血管での反応性の違いを示し、病態評価システムとしての基礎検討を行った。
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