ケミカルスクリーニングによるES/iPS細胞-心筋分化促進化合物の発見と機能解析

• 研究課題/領域番号: 23710269
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ケミカルバイオロジー
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 南 一成 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 助教 (40362537)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: iPS細胞 / 心筋分化 / ケミカルスクリーニング / 低分子化合物 / 臨床グレード / ヒトES/iPS細胞 / 再生医療 / ケミカルバイオロジー

研究概要

ES細胞を用いたケミカルスクリーニング系を構築し、心筋分化を促進する新しい低分子化合物KY02111を発見した。さらにこの化合物を用いて、安定で高効率な臨床グレードのiPS-心筋分化誘導法を世界で初めて開発した。この方法は現在最も臨床に適しており、低コストで高純度な心筋細胞が得られる。またこの方法は従来の誘導法よりも成熟した心筋細胞に分化していた。この研究はCell姉妹誌であるCell ReportsのBest of 2012に選ばれた。またこの心筋分化誘導法を用いて、ヒトiPS-心筋細胞から心筋シートを作製し、心筋梗塞後の不整脈の原因となる廻旋波モデルを作製することに世界で初めて成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a reentrant arrhythmia model in human pluripotent stem cell-derivpd cardiac cell sheets (2013)
  • 著者名/発表者名: Kadota S, et al.
  • 雑誌名: European Heart Journal 巻: VOL.34 号: 15 ページ: 1147-1156
  • DOI: 10.1093/eurheartj/ehs418
  • 査読あり
• [雑誌論文] A small molecule that promotes cardiac differentiation of human pluripotent stem cells under defined, cytokine- and xeno-free conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: Minami I, Yamada K, Otsuji TG, Yamamoto T, Shen Y, Otsuka S, Kadota S, Morone N, Barve M, Asai Y, Heuser TT, Heuser JE, Uesugi M, Aiba K, Nakatsuji N
  • 雑誌名: Cell Reports
  • 査読あり
• [雑誌論文] A small molecule that promotes cardiac differentiation of human pluripotent stem cells under defined, cytokine- and xeno-free conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: Minami I, Yamada K, Otsuji TG, Yamamoto T, Shen Y, Otsuka S, Kadota S, Morone N, Barve M, Asai Y, Tenkova-Heuser T, Heuser JE, Uesugi M, Aiba K, Nakatsuji N
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 2(5) 号: 5 ページ: 1448-60
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2012.09.015
  • 査読あり
• [学会発表] NOVEL SMALL MOLECULES FACILITATE HIGH EFFICIENT CARDIAC DIFFERENTIATION FROM ES AND IPS CELLS (2011)
  • 著者名/発表者名: Itsunari Minami
  • 学会等名: ISSCR 9th Annual Meeting
  • 発表場所: Canada, Toronto
• [備考] ヒトES/iPS細胞から臨床応用に適した心筋分化誘導法を開発
  • URL: http://www.icems.kyoto-u.ac.jp/j/pr/2012/10/26-nr.html
• [備考] ヒトES/iPS細胞から作った心筋細胞シートで不整脈モデルを開発
  • URL: http://www.icems.kyoto-u.ac.jp/j/pr/2012/12/01-nr.html
• [備考] ヒトES/iPS細胞から臨床応用に適した心筋分化誘導法を開発
  • URL: http://www.icems.kyoto-u.ac.jp/j/pr/2012/10/26-nr.html
• [備考] ヒトES/iPS細胞から作った心筋細胞シートで不整脈モデルを開発
  • URL: http://www.icems.kyoto-u.ac.jp/j/pr/2012/12/01-nr.html
• [産業財産権] 多能性幹細胞の心筋分化誘導法 (2013)
  • 発明者名: 中辻憲夫、南一成、上杉志成、饗庭一博
  • 権利者名: 中辻憲夫、南一成、上杉志成、饗庭一博
  • 出願年月日: 2013-01-25
  • 外国
• [産業財産権] 多能性幹細胞の心筋分化促進剤 (2011)
  • 発明者名: 中辻憲夫、南一成、上杉志成、山田耕平
  • 権利者名: 中辻憲夫、南一成、上杉志成、山田耕平
  • 出願年月日: 2011-08-24
  • 外国