| 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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| 研究成果の概要 |
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神経、心臓、筋、腎臓に重篤な臓器障害をたすが、動物モデルや患者未分化細胞モデルのみでは十分に治療を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細胞より誘導分化した細胞を用いた、１）96 well 患者心筋細胞評価デバイス、２）内皮細胞と血管平滑筋細胞を用いて血管収縮能を再現した3D人工血管、３）分化誘導糸球体上皮、尿細管、血管内皮細胞を用いた腎臓オルガノイドを開発し、ミトコンドリア病臓器障害の治療薬開発の評価システムとしての基礎検討を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
最も頻度の高いミトコンドリア病であるMELASは血管障害、心筋症、FSGSや尿細管障害、糖尿病など多彩な臓器障害を呈するため、MELAS患者細胞由来iPS細胞から誘導した分化細胞を用いた疾患モデルはミトコンドリア機能異常による臓器障害の病態メカニズムの解明、疾患群治療薬のスクリーニング及び治療効果判定に有用である。MELAS患者の原因遺伝子変異の80%を占めるミトコンドリア遺伝子A3243G変異患者から変異を伴うiPS細胞から分化誘導した心筋細胞の心筋評価デバイスと血管内皮及び平滑筋細胞を用いた人工血管、腎臓オルガノイドを用いてミトコンドリア障害機序の解明と治療薬の開発評価を行う。
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