生理学的アプローチによるヒト全能性幹細胞由来ペースメーカ細胞作製と再生医療応用

• 研究課題/領域番号: 23659112
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 久留 一郎 鳥取大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60211504)
• 研究分担者: 白吉 安昭 鳥取大学, 医学研究科, 准教授 (90249946) ; 山本 康孝 鳥取大学, 医学研究科, 特任准教授 (20362882) ; 三明 淳一朗 鳥取大学, 医学部, 講師 (40372677)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: human ES cells / HCN4 / pacemaking cells / ヒトES細胞 / ヒトiPS細胞 / HCN4搭載BACベクター / ヒトＥＳ細胞 / ペースメーカ細胞

研究概要

ヒトES細胞ならびにiPS細胞からイオンチャネルを指標としてペースメーカ細胞の作製を試みた。BACのHCN4のプロモーター領域にGFP遺伝子を導入したベクターをヒトES細胞に導入し、心筋分化誘導しGFP発現が最も高いクローンを複数選別採取した。分化細胞の5%にGFP陽性細胞の存在を確認した。HCN4-GFP陽性細胞を採取し、心筋特異的な収縮蛋白とHCN4チャネルを特異的に発現し、自動能ならびに自動能を生成するイオンチャネルを発現したpacemaking細胞であることを確認した。CaトランジェントによりそのHCN4-GFP細胞からの自動能が心房筋へ伝搬した。以上からHCN4-GFP BACベクター搭載ヒトES細胞株を樹立し、ペースメーカ細胞を選択的に採取できることが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Transplantation of freshly isolated adipose tissue-derived regenerative cells enhances angiogenesis in a murine model of hind limb ischemia (2013)
  • 著者名/発表者名: Harada Y, Yamamoto Y, Tsujimoto S,Matsugami H, Yoshida A, Hisatome I.
  • 雑誌名: Biomed Res 巻: 34(1) ページ: 23-9
  • NAID: 130004470831
• [雑誌論文] Heterochromatin protein 1γ overexpression in P19 embryonal carcinoma cells elicits spontaneous differentiation into the three germ layers (2013)
  • 著者名/発表者名: Morikawa K, Ikeda N, Hisatome I, Shirayoshi Y
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 431(2) ページ: 225-31
• [雑誌論文] A vasodilating β1 blocker celiprolol inhibits muscular release of uric acid precursor in patients with essential hypertension. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizuta E, Utami SB, Ohtahara A, Endo S, Mishima M, Hasegawa A, Yamada K, Kato M, Yamamoto K, Ogino K, Ninomiya H, Miyazaki S, Hamada T, Taniguchi SI, Cheng J, Hisatome I.
  • 雑誌名: Horm Metab Res. 巻: 45(1) ページ: 69-73
• [雑誌論文] Heterochromatin protein 1γ overexpression in P19 embryonal carcinoma cells elicits spontaneous differentiation into the three germ layers. (2013)
  • 著者名/発表者名: Morikawa K, Ikeda N, Hisatome I, Shirayoshi Y.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 431(2) 号: 2 ページ: 225-31
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.12.128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transplantation of freshly isolated adipose tissue-derived regenerative cells enhances angiogenesis in a murine model of hind limb ischemia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Harada Y
  • 雑誌名: Biomed Res. 巻: 34(1) ページ: 23-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Hyperpolarization-Activated Current If on Robustness of Sinoatrial Node Pacemaking: theoretical study on influence of intracellular Na+ concentration. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurata Y
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol. 巻: 掲載予定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stabilization of Kv1.5 channel protein by bepridil through its action as a chemical chaperone (2012)
  • 著者名/発表者名: Suzuki S, Kurata Y, Li P, Notsu T, Hasegawa A, Ikeda N, Kato M, Miake J, Sakata S, Shiota G, Yoshida A, Ninomiya H, Higaki K, Yamamoto K, Shirayoshi Y, Hisatome I.
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol. 巻: 696(1-3) ページ: 28-34
  • NAID: 10027704706
• [雑誌論文] Electrophysiological properties of prion-positive cardiac progenitors derived from murine embryonic stem cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujii H, Ikeuchi Y, Kurata Y, Ikeda N, Bahrudin U, Li P, Nakayama Y, Endo R, Hasegawa A, Morikawa K, Miake J,Yoshida A, Hidaka K, Morisaki T, Ninomiya H, Shirayoshi Y, Yamamoto K, Hisatome I.
  • 雑誌名: Circ J. 巻: 76(12) ページ: 2875-83
  • NAID: 10031126061
• [雑誌論文] Nohara R. Proinflammatory cytokine activation is linked to apoptotic mediator, soluble Fas level in patients with chronic heart failure (2012)
  • 著者名/発表者名: Kinugawa T, Kato M, Yamamoto K, Hisatome I
  • 雑誌名: Int Heart J 巻: 53(3) ページ: 182-6
• [雑誌論文] Effects of cilnidipine on serum uric acid level and urinary nitrogen monoxide excretion in patients with hypertension. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hamada T, Yamada K, Mizuta E, Watanabe A, Osaki T, Ishida K, HasegawaA, Sakata S, Mishima M, Ogino K, Nosaka Y, Miyazaki S, Ohtahara A, Ninomiya H, Kato M, Yoshida A, Taniguchi S, Yamamoto K, Hisatome I.
  • 雑誌名: Clin Exp Hypertens 巻: 34(7) ページ: 470-3
• [雑誌論文] Roles of sarcoplasmic reticulum Ca2+ cycling and Na+/Ca2+ exchanger in sinoatrial node pacemaking: insights from bifurcation analysis of mathematical models (2012)
  • 著者名/発表者名: Kur a t a Y, Hisatome I, Shibamoto T.
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol 巻: 302(11)
• [雑誌論文] Udin Bahrudin Carbohydrate diet links to higher risk of significant coronary artery disease in young Indonesian patients Cardiometabolic Investigation study (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugiri, Sefri Noventi, Ichiro Hisatome
  • 雑誌名: Biomedical Research 巻: 23(2) ページ: 159-165
• [雑誌論文] Electrophysiological properties of prion-positive cardiac progenitors derived from murine embryonic stem cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujii H
  • 雑誌名: Circ J. 巻: 76(12) ページ: 2875-2883
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of sarcoplasmic reticulum Ca2+ cycling and Na+/Ca2+ exchanger in sinoatrial node pacemaking: Insights from bifurcation analysis of mathematical models. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurata Y
  • 雑誌名: American Journal of Physiology (Heart Circ Physiol) 巻: 302 号: 11 ページ: H2285-H2300
  • DOI: 10.1152/ajpheart.00221.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reciprocal Control of hERG Stability by Hsp70 and Hsc70 with Implication for Restoration of LQT2 Mutant Stability (2011)
  • 著者名/発表者名: Peili Li, Haruaki Ninomiya, Yasutaka Kurata, Masaru Kato, Junichiro Miake, Yasutaka Yamamoto, Osamu Igawa, Akira Nakai, Katsumi Higaki, Futoshi Toyoda, Jie Wu, Minoru Horie, Hiroshi Matsuura, Akio Yoshida, Yasuaki Shirayoshi, Masayasu Hiraoka, Ichiro Hisatome.
  • 雑誌名: Circ Res. 巻: 108(4) ページ: 458-68
  • NAID: 130002130408
• [雑誌論文] Transcriptional activation of SAP97 by HSF-1 stabilizes Kv1.5 in HL-1 cells (2011)
  • 著者名/発表者名: YK Ting, K Morikawa, Y Kurata, PL Li, U Bahrudin, E Mizuta, M Kato,J Miake, Y Yamamoto, A Yoshida, M Murata, T Inoue, A Nakai, G Shiota, K Higaki, E Nanba, H Ninomiya, Y Shirayoshi, I Hisatome.
  • 雑誌名: Br J Pharmacol 巻: 162(8) ページ: 1832-1842
• [雑誌論文] Cytosolic Phospholipase A2{alpha} Contributes to Blood Pressure Increases and Endothelial Dysfunction Under Chronic NO Inhibition (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka K, Yamamoto Y, Ogino K, Tsujimoto S, Saito M, Uozumi N, Shimizu T, Hisatome I.
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol 巻: 31(5) ページ: 1133-8
• [雑誌論文] Chemical chaperone therapy: chaperone effect on mutant enzyme and cellular pathophysiology in β-galactosidase deficiency (2011)
  • 著者名/発表者名: Higaki K, Li L, Bahrudin U, Okuzawa S, Takamura A, Yamamoto K, Adachi K, Paraguison RC, Takai T, Ikehata H, Tominaga L, Hisatome I, Iida M, Ogawa S, Matsuda J, Ninomiya H, Sakakibara Y, Ohno K, Suzuki Y, Nanba E.
  • 雑誌名: Hum Mutat 巻: 32(7) ページ: 843-852
• [雑誌論文] Disrupted plasma membrane localization of equilibrative nucleoside transporter 2 in the chemoresistance of human pancreatic cells to gemcitabine (dFdCyd) (2011)
  • 著者名/発表者名: 16. Nishio R, Tsuchiya H, Yasui T, Matsuura S, Kanki K, Kurimasa A,Hisatome I, Shiota G.
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 102(3) ページ: 622-9
• [雑誌論文] c-Jun N-terminal kinase activation by oxidative stress suppresses retinoid signaling through proteasomal degradation of retinoic acid receptor α protein in hepatic cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hoshikawa Y, Kanki K, Ashla AA, Arakaki Y, Azumi J, Yasui T, Tezuka Y, Matsumi Y, Tsuchiya H, Kurimasa A, Hisatome I, Hirano T, Fujimoto J, Kagechika H, Shomori K, Ito H, Shiota G.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 120(5) ページ: 934-41
• [雑誌論文] Reactive oxygen species and NADPH oxidase 4 induced by transforming growth factor β1 are the therapeutic targets of polyenylphosphatidylcholine in the suppression of human hepatic stellate cell activation (2011)
  • 著者名/発表者名: Ikeda R, Ishii K, Hoshikawa Y, Azumi J, Arakaki Y, Yasui T, Matsuura S, Matsumi Y, Kono Y, Mizuta Y, Kurimasa A, Hisatome I, Friedman SL, Kawasaki H, Shiota G.
  • 雑誌名: Inflamm Res 巻: 60(6) ページ: 597-604
• [雑誌論文] Novel effects of extracts from poisonous mushrooms on expression and function of the human ether-a-go-go-related gene channel. (2011)
  • 著者名/発表者名: Li P, Tanaka S, Ichiyanagi T, Ninomiya H, Ting Y, Utami SB, Aimi T, Shirayoshi Y, Miake J, Hisatome I.
  • 雑誌名: Biol Pharm Bull 巻: 34(9) ページ: 1474-80
  • NAID: 130001872443
• [雑誌論文] Impairment of ubiquitin-proteasome system by E334K cMyBPC modifies channel proteins, leading to electrophysiological dysfunction (2011)
  • 著者名/発表者名: Bahrudin U, Morikawa K, Takeuchi A, Kurata Y, Miake J, Mizuta E, Adachi K, HigakiK, Yamamoto Y, Shirayoshi Y, Yoshida A, Kato M, Yamamoto K, Nanba E, Morisaki H, Morisaki T, Matsuoka S, Ninomiya H, Hisatome I.
  • 雑誌名: J Mol Biol 巻: 413(4) ページ: 857-78
• [雑誌論文] Enhancing effects of salicylate on quinidine-induced block of human wild type and LQT3 related mutant cardiac Na+ channels (2011)
  • 著者名/発表者名: Urashima T, Kurata Y, Miake J, Kato M, Ogura K, Yano A, Adachi M, Tanaka Y, Yamada K, Hamada T, Mizuta E, Kuwabara M, Kato M, Yamamoto Y, Ogino K, Yoshida A, Shirayoshi Y, Hisatome I.
  • 雑誌名: Biomed Res 巻: 32(5) ページ: 303-12
  • NAID: 130004724056
• [雑誌論文] Enhancing effects of salicylate on quinidine-induced block of human wild type and LQT3 related mutant cardiac Na+ channels (2011)
  • 著者名/発表者名: 浦島直ら
  • 雑誌名: Biomedical Research 巻: 32 号: 5 ページ: 303-312
  • DOI: 10.2220/biomedres.32.303
  • NAID: 130004724056
  • ISSN: 0388-6107, 1880-313X
  • 査読あり
• [雑誌論文] エピジェネティック因子HP1γを介した心筋及びペースメーカ細胞新規誘導法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森川久未ら
  • 雑誌名: 心電図 巻: 31(4) ページ: 408-416
  • 査読あり
• [雑誌論文] AMP deaminase 3 plays a critical role in remote reperfusion lung injury.
  • 著者名/発表者名: Li P, Ogino K, Hoshikawa Y, Morisaki H, Toyama K, Morisaki T, Morikawa K, Ninomiya H, Yoshida A, Hashimoto K, Shirayoshi Y, Hisatome I.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun.
• [雑誌論文] Effect of Hyperpolarization-Activated Current If on Robustness of Sinoatrial Node Pacemaking: theoretical study on influence of intracellular Na+ concentration
  • 著者名/発表者名: Kurata Y, Biochem Biophys Res Commun. (in press)Hisatome I, Tanida M, Shibamoto T.
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol
• [学会発表] Functional integration of HCN4 positive cardiac pacemaking cells derived from mouse embryonicstem cells with recipient cardiomyocytes (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumi Morikawa
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] Intracelluar Ca2+ handling regulates the automaticity of HCN4-GFP(+) pacemaking cells derived frommurine ES cells during cardiac differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Udin Bahrudin
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] Elecrophysiological and molecular biological properties of prion-positive cardiac progenitors derived from muirne embryonic stem cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Ysutaka Kurata
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] Functional integration of HCN4 positive cardiac pacemaking cells derived from mouse embryonic stem cells with recipient cardiomyocytes (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumi Morikawa
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
• [学会発表] Intracelluar Ca2+ handling regulates the automaticity of HCN4-GFP(+) pacemaking cells derived from murine ES cells during cardiac differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Udin Bahrudin
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
• [学会発表] Elecrophysiological and molecular biological properties of prion-positive cardiac progenitors derived from muirne embryonic stem cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ysutaka Kurata
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
• [学会発表] The Epigenetic Factor HP1 Facilitates Cardiac Differentiation of P19 Embryonal Carcinoma Cell (2011)
  • 著者名/発表者名: 森川久未
  • 学会等名: 4th Asia Pacific Heart Rhythm Society Scientific Session
  • 発表場所: 福岡シーホークホテル（福岡市）
• [学会発表] HCN4-GFPノックイン胚性幹細胞由来ペースメーカ細胞の電気性学的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井裕士ら
  • 学会等名: 第９９回日本循環器学会中国地方会
  • 発表場所: 海峡メッセ（下関市）
• [図書] Heart View (2013)
  • 著者名/発表者名: 久留一郎
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: メディカルビュー社
• [産業財産権] 安全性の高い再生医療技術の確立 (2013)
  • 発明者名: 久留一郎
  • 権利者名: 鳥取大学
  • 出願年月日: 2013-01-30
• [産業財産権] 安全性の高い再生医療技術の確立 (2013)
  • 発明者名: 久留一郎
  • 権利者名: 久留一郎
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-01-30