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重症心不全に潜む不整脈源性心筋症を診断するバイオマーカーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K19526
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分53:器官システム内科学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

坂田 泰史  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00397671)

研究分担者 辻川 和丈  大阪大学, 大学院薬学研究科, 教授 (10207376)
肥後 修一朗  大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (00604034)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024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)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード不整脈原性心筋症 / 疾患iPS細胞 / バイオマーカー / iPS細胞
研究開始時の研究の概要

不整脈原性心筋症は、命にかかわる不整脈がおきたり、心臓の収縮する力が低下する難病で、主に細胞と細胞をつなぐ介在板の遺伝子に生じた変化が原因となります。拡張型心筋症と診断された場合でも、その原因が不整脈原性心筋症であることがありますが、心臓超音波などの画像診断では、その判別が困難です。本研究開発では、患者さんから作成したiPS細胞から心筋細胞を再現し、タンパク質などの解析を行うことで、不整脈原性心筋症を早期に診断できるバイオマーカーを開発することを目的とします。

研究成果の概要

DSG2及びPKP2遺伝子バリアントが同定された不整脈原性心筋症症例からアイソジェニックiPS細胞を構築し、分化心筋細胞を用いたプロテオーム解析、メタボローム解析を実施した。DSG2欠損に伴い、細胞外マトリックス増生、線維化に関わる分泌タンパク質が増加すること、及びPKP2欠損に伴い亢進する代謝経路を同定した。不整脈原性右室心筋症に限らない重症心不全症例において、ヘテロ接合性DSG2:p.Arg119Terストップゲインバリアントが潜在化していること、これら症例の心筋組織では、デスモグレイン2やデスモプラキンの発現低下、断片化した介在板や間隙の開大像を認めることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

不整脈原性心筋症は、致死性不整脈や心不全をきたす重篤な疾患です。その頻度は低いものの、重症心不全をきたす症例に潜在化していることが分かっており、迅速な診断につながるバイオマーカーが必要でした。本研究開発では、iPS細胞由来分化心筋細胞を用いてタンパク質や代謝産物に関する解析を行うことで、診断につなげるための新たな知見を得ました。更に、ゲノム解析、心筋病理解析を行うことで、デスモソーム遺伝子バリアントが、不整脈原性右室心筋症だけでなく、様々な心筋症に潜在化していることを明らかとしました。

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2025 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Four cardiomyopathy patients with a heterozygous DSG2 p.Arg119Ter variant2024

    • 著者名/発表者名
      Sumida Takuya、Ogawa Shou、Higo Shuichiro、Kuramoto Yuki、Eto Ryo、Ikeda Yoshihiko、Sun Congcong、Li Junjun、Liu Li、Tabata Tomoka、Asano Yoshihiro、Shiba Mikio、Akazawa Yasuhiro、Nakamura Daisuke、Oka Takafumi、Ohtani Tomohito、Sakata Yasushi
    • 雑誌名

      Human Genome Variation

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41439-024-00304-w

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Disease modeling of desmosome-related cardiomyopathy using induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes2023

    • 著者名/発表者名
      Higo Shuichiro
    • 雑誌名

      World Journal of Stem Cells

      巻: 15 号: 3 ページ: 71-82

    • DOI

      10.4252/wjsc.v15.i3.71

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain is internalized and promotes protein ISGylation in human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes2023

    • 著者名/発表者名
      Okuno Shota、Higo Shuichiro、Kondo Takumi、Shiba Mikio、Kameda Satoshi、Inoue Hiroyuki、Tabata Tomoka、Ogawa Shou、Morishita Yu、Sun Congcong、Ishino Saki、Honda Tomoyuki、Miyagawa Shigeru、Sakata Yasushi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 21397-21397

    • DOI

      10.1038/s41598-023-48084-7

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling Reduced Contractility and Stiffness Using iPSC-Derived Cardiomyocytes Generated From Female Becker Muscular Dystrophy Carrier2023

    • 著者名/発表者名
      Kameda Satoshi、Higo Shuichiro、Shiba Mikio、Kondo Takumi、Li Junjun、Liu Li、Tabata Tomoka、Inoue Hiroyuki、Okuno Shota、Ogawa Shou、Kuramoto Yuki、Yasutake Hideki、Lee Jong-Kook、Takashima Seiji、Ikeda Yoshihiko、Hikoso Shungo、Miyagawa Shigeru、Sakata Yasushi
    • 雑誌名

      JACC: Basic to Translational Science

      巻: - 号: 6 ページ: 599-613

    • DOI

      10.1016/j.jacbts.2022.11.007

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiplexed measurement of cell type-specific calcium kinetics using high-content image analysis combined with targeted gene disruption2022

    • 著者名/発表者名
      Tabata Tomoka、Masumura Yuki、Higo Shuichiro、Kunimatsu Suzuka、Kameda Satoshi、Inoue Hiroyuki、Okuno Shota、Ogawa Shou、Takashima Seiji、Watanabe Mikio、Miyagawa Shigeru、Hikoso Shungo、Sakata Yasushi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 637 ページ: 40-49

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.10.088

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヘテロ接合性DSG2:p.Arg119Terが同定された心筋症4症例と短縮型バリアントに対する治療介入検討2025

    • 著者名/発表者名
      住田卓哉, 肥後修一朗, 小川翔, 赤澤康裕, 中村大輔, 藏本勇希, 朝野仁裕, 大谷朋仁, 坂田泰史
    • 学会等名
      第89回日本循環器学会学術集会JCS EARLY CAREER CHAMPIONSHIP 優秀賞 2025年3月29日
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Development of Precision Medicine Targeting Desmoglein-2-deficient Cardiomyopathy Concealed in Advanced Heart Failure2024

    • 著者名/発表者名
      Shuichiro Higo
    • 学会等名
      Reconsidering the optimal treatment for heart failure in Japan, Fusion of EBM and personalized medicine, The 89th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society 2025年3月29日
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 重症心不全に潜むデスモグレイン2欠損心筋症 に対する病態解明と治療法開発2024

    • 著者名/発表者名
      肥後 修一朗
    • 学会等名
      第28回日本心不全学会学術集会 2024年10月6日
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロ接合性DSG2:p.R119Xが同定された心筋症4症例と短縮型バリアントに対する治療介入検討2024

    • 著者名/発表者名
      住田卓哉, 肥後修一朗, 小川翔, 赤澤康裕, 中村大輔, 藏本勇希, 朝野仁裕, 大谷朋仁, 坂田泰史
    • 学会等名
      第137回日本循環器学会近畿地方会 学生・研修医セッション優秀賞 2024年5月25日
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロ接合性DSG2:p.R119Xバリアントが同定された心筋症4症例2024

    • 著者名/発表者名
      住田卓哉, 肥後修一朗, 小川翔, 赤澤康裕, 中村大輔, 藏本勇希, 朝野仁裕, 大谷朋仁, 坂田泰史
    • 学会等名
      第10回日本心筋症研究会 2024年5月11日
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 左室収縮能低下を伴う重症心不全に移行しMYH7 R453バリアントが同定された肥大型心筋症の3症例2023

    • 著者名/発表者名
      内藤 進, 肥後 修一朗, 亀田 聡士, 小川 翔, 田端 智香, 赤澤 康裕, 中村 大輔, 中本 敬, 世良 英子, 藏本 勇希, 朝野 仁裕, 彦惣 俊 吾, 宮川 繁, 坂田 泰史
    • 学会等名
      第9回日本心筋症研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain is internalized and promotes protein ISGylation in human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes2023

    • 著者名/発表者名
      Shota Okuno, Shuichiro Higo, Satoshi Kameda, Tomoka Tabata, Shou Ogawa, Shigeru Miyagawa, Yasushi Sakata
    • 学会等名
      第27回日本心不全学会YIA基礎部門優秀賞
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 個別化医療を目的とした難治性心筋症ヒト疾患モデル細胞の構築2023

    • 著者名/発表者名
      肥後修一朗
    • 学会等名
      第27回日本心不全学会シンポジウム 再生医療の進歩(疾患iPS を含む)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidation of the pathological basis and therapeutic development for advanced heart failure using disease-specific iPS cell-derived cardiomyocytes2023

    • 著者名/発表者名
      Shuichiro Higo
    • 学会等名
      Symposium, Genomic analysis and Genome editing, CVMW2023, The 7th JCS Council Forum on Basic Cardiovascular Research
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidation of the pathological basis and therapeutic development for advanced heart failure using disease-specific iPS cell-derived cardiomyocytes2023

    • 著者名/発表者名
      Shuichiro Higo
    • 学会等名
      第97回 日本薬理学会年会 国際心臓研究学会 日本部会(ISHR)共催シンポジウム 「心不全研究の最前線から拓く治療戦略」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Human iPSC-derived Closed-loop Cardiac Tissue for Improved Drug Assessment2023

    • 著者名/発表者名
      Ying Hua, Junjun Li, Xiang Qu, Masako Ishida, Noriko Yoshida, Jingbo Zhang, Hayato Miyoshi, Mikio Shiba, Shuichiro Higo, Nagako Sougawa, Maki Takeda, Takuji Kawamura, Ryohei Matsuura, Toshihiko Toyofuku, Yoshiki Sawa, Li Liu, Shigeru Miyagawa
    • 学会等名
      第87回日本循環器学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子機能による層別化を目的とした心筋症疾患iPS細胞ライブラリーの構築2022

    • 著者名/発表者名
      肥後 修一朗, 木岡 秀隆, 李 鍾國, 彦惣 俊吾, 朝野 仁裕, 宮川 繁, 坂田 泰史
    • 学会等名
      第26回日本心不全学会学術集会 シンポジウム ゲノム情報を活かした心筋症医療
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子機能による難治性心筋症の層別化と病態解明2022

    • 著者名/発表者名
      肥後修一朗
    • 学会等名
      第70回日本心臓病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 非分裂心筋細胞のゲノム編集と難治性心筋症への治療介入2023

    • 著者名/発表者名
      肥後修一朗
    • 総ページ数
      605
    • 出版者
      技術情報協会 ゲノム編集の最新技術と医薬品・遺伝子治療・農業・水畜産物・有用物質生産への活用
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2026-01-16  

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