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iPS細胞由来心筋exosomeを用いた新規cell-free心臓再生療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K19528
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分55:恒常性維持器官の外科学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター (2022-2023)
大阪大学 (2021)

研究代表者

富永 佑児  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 医師 (80838558)

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) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードiPS cell / iPS cardiomyocyte / Exosome / Extracellular vesicle / M2 macrophage / arteriogenesis / reduced fibrosis / 細胞外小胞 / exosome / single cell遺伝子発現解析 / iPS心筋細胞 / cell-free / 再生治療
研究開始時の研究の概要

近年、幹細胞等から分泌される細胞外小胞(exosome)の治療効果を示唆する報告があり、汎用性の高いcell-freeの心筋再生治療開発の足がかりとして期待されている。当研究室ではiPS細胞由来心筋細胞(iPS心筋細胞)exosomeの血管新生や心機能改善効果を認めている。しかし、exosomeの効果発現メカニズムには未解明な点が多い。更なる有効性と安全性、汎用性を持つcell-freeの新規心筋再生治療法の開発のため、本研究では、iPS心筋exosomeを取り込む細胞群を同定し、single cell遺伝子発現解析の手法を用いて、詳細な発現解析を行い、心機能改善メカニズムを明らかにする。

研究成果の概要

本研究は、近年、移植細胞の準備・調整を要さない汎用性の高いcell-freeの心筋再生治療開発の足がかりとして期待されている、幹細胞などから分泌される細胞外小胞(exosome、extracellular vesicles)に関する研究である。iPS心筋細胞大量培養装置から得られた培地より、細胞外小胞を抽出し、心筋梗塞モデルラットに投与し、網羅的遺伝子発現解析を行い、in vitro, in vivoのdataとin silicoのdataとから、メカニズムを同定した。2023年にJournal of Heart and Lung Transplantaationからpublishされた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、近年、移植細胞の準備・調整を要さない汎用性の高いcell-freeの心筋再生治療開発の足がかりとして期待されている、幹細胞などから分泌される細胞外小胞(exosome、extracellular vesicles)に関する研究である。我々が保有するiPS心筋細胞大量培養装置から得られた培地より、細胞外小胞を抽出し、その治療効果を検討を行なった。心筋梗塞モデルラットにおいて心機能改善、血管新生、線維化抑制を認めた。網羅的遺伝子発現解析の手法を用いて、そのメカニズムを解明した。今後の細胞外小胞の臨床応用へとつながる研究である。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Pleiotropic effects of extracellular vesicles from induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes on ischemic cardiomyopathy: A preclinical study2024

    • 著者名/発表者名
      Yuji Tominaga MD, Takuji Kawamura MD, PhD, Emiko Ito PhD, Maki Takeda PhD, Akima Harada, Kosuke Torigata PhD, Ryoto Sakaniwa MD, MPH, PhD, Yoshiki Sawa MD, PhD, Shigeru Miyagawa MD, PhD
    • 雑誌名

      The Journal of Heart and Lung Transplantation

      巻: 43 号: 1 ページ: 85-89

    • DOI

      10.1016/j.healun.2023.08.011

    • 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] iPS 心筋細胞由来 Extracellular vesicle を用いた新規心臓再生療法2022

    • 著者名/発表者名
      富永 佑児, 河村 拓史, 伊東 絵望子, 武田 真季, 原田 明希磨, 平 将生, 吉岡 大輔, 島村 和男, 戸田 宏一, 澤 芳樹, 宮川 繁
    • 雑誌名

      日本心臓血管外科学会雑誌

      巻: 51 号: 5 ページ: 5-i-5-ii

    • DOI

      10.4326/jjcvs.51.5-i

    • ISSN
      0285-1474, 1883-4108
    • 年月日
      2022-09-15
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] iPS心筋細胞由来Extracellular vesicleを用いた新規心臓再生療法2022

    • 著者名/発表者名
      富永佑児
    • 学会等名
      第52回日本心臓血管外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] iPS心筋細胞由来Extracellularvesiclesを用いたrat心筋梗塞モデルに対する治療効果の検討2022

    • 著者名/発表者名
      富永佑児
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] iPS心筋細胞由来細胞外小胞のrat心筋梗塞モデルに対する治療効果とメカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      富永佑児
    • 学会等名
      第20回日本心臓血管外科再生治療研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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