iPS細胞を用いたin vitro心筋モデルによる心筋再生治療の評価系の確立

• 研究課題/領域番号: 21K08842
• 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55030:心臓血管外科学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 武田 真季 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (70717446)
• 研究分担者: 河村 拓史 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (60839398)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2021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: iPS細胞 / 心筋症 / 再生医療 / in vitroモデル / 心筋再生治療

研究開始時の研究の概要

拡張型心筋症患者に対して筋芽細胞シート移植を行ったところ、治療効果の顕著な改善が認められた患者と認められなかった患者が存在することが明らかになった。本研究では、筋芽細胞シートを移植した拡張型心筋症患者の治療効果で群分けを行い、各群の患者から治療前に採取した筋芽細胞を用いてiPS細胞を樹立する。その後、樹立したiPS細胞を心筋分化誘導することにより、治療前の心筋組織の状態を反映するin vitroモデルを作製し、治療応答性予測因子を明らかにすることを目的としている。本研究の結果により、心筋再生治療の予後や治療応答性を予測する手法の開発が可能となり、効果的な治療の選択に役立つことが期待される。

研究実績の概要

本研究では、筋芽細胞シート移植を実施した拡張型心筋症患者から治療前に採取した筋芽細胞を用いてiPS細胞を作製し、筋芽細胞シート移植後に顕著な改善が認められた症例と認められなかった症例を比較することで、筋芽細胞シート治療の治療応答に関連する因子を明らかにすることを目的とした。各群の患者の筋芽細胞からiPS細胞の樹立に成功し、これらのiPS細胞から心筋細胞に分化誘導することが可能であることを確認した。次に、分化誘導した心筋細胞の特性解析を行ったところ、両群において拡張型心筋症様の病態を示す傾向がみとめられた。またこれらに対し、筋芽細胞シートを模した筋芽細胞の培養上清を反応させたところ、両群で異なる収縮特性を示す傾向がみとめられ、in vitroで治療応答効果を再現できる可能性を示唆した。