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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
      Tominaga Yuji、Kawamura Takuji、Ito Emiko、Takeda Maki、Harada Akima、Torigata Kosuke、Sakaniwa Ryoto、Sawa Yoshiki、Miyagawa Shigeru
    • 雑誌名

      The Journal of Heart and Lung Transplantation

      巻: 43 ページ: 85~99

    • 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 ページ: 5-i-5-ii

    • DOI

      10.4326/jjcvs.51.5-i

    • 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: 2025-11-21  

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