致死性不整脈疾患におけるヒト iPS 細胞を用いた新規原因遺伝子探索

• 研究課題/領域番号: 24659387
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 循環器内科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 木村 剛 京都大学, 医学研究科, 教授 (80359786)
• 研究協力者: 牧山 武 京都大学, 医学研究科, 助教 (30528302)
• 研究期間 (年度): 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: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: 不整脈 / 分子心臓病態学 / 分子心臓病態度学

研究概要

本研究では、ヒト iPS 細胞を用いた遺伝性不整脈疾患の病態解明を目指した研究を行った。ヒト iPS 細胞由来分化心筋細胞に関する長期培養による成熟化の検討では、1 年に及ぶ長期培養の解析にて、成熟化を認めるも緩徐で不完全であり、より効率的な成熟化法の開発が必要であると考えられた。疾患特異的 iPS 細胞研究として、リアノジン受容体遺伝子異常が同定されているカテコラミン誘発性多形性心室頻拍(CPVT)患者より、iPS 細胞を作製し分化心筋の解析を行った。電気的ペーシング下に Ca transient 測定を行ったところ、CPVT 患者由来分化心筋では、カテコラミン負荷後に拡張期細胞内 Ca 増加を生じる細胞が有意に多く、CPVT の病態を細胞レベルで一部再現できた。また、新規疾患原因遺伝子の探索として、候補遺伝子解析にて原因遺伝子不明の家族性不整脈症候群の家系(有症候 9 例)において、3 例より iPS 細胞を作成し、分化心筋の生理学的解析、deep sequencing を行い解析中である。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrastructural Maturation of Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes in a Long-Term Culture (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamakura T, Makiyama T, Sasaki K, Yoshida Y, Wuriyanghai Y, Chen J, Hattori T, Ohno S, Kita T, Horie M, Yamanaka S, Kimura T
  • 雑誌名: Circ J
  • NAID: 10031151395
• [雑誌論文] Long-Term Follow-Up of a Pediatric Cohort With Short QT Syndrome (2013)
  • 著者名/発表者名: Villafane J, Atallah J, Gollob MH, Maury P, Wolpert C, Gebauer R, Watanabe H, Horie M, Anttonen O, Kannankeril P, Faulknier B, Bleiz J, Makiyama T, Shimizu W, Hamilton R, Young ML
  • 雑誌名: J Am Coll Cardiol
• [雑誌論文] Ultrastructural Maturation of Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes in a Long-Term Culture (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamakura T
  • 雑誌名: Circ J 巻: 77 ページ: 1307-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-Term Follow-Up of a Pediatric Cohort With Short QT Syndrome (2013)
  • 著者名/発表者名: Villafarie J
  • 雑誌名: J Am Coll Cardiol 巻: 61 ページ: 1183-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] A. Novel SCN3B Mutation Associated With Brugada Syndrome Affects Intracellular Trafficking and Function of Nav1.5 (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa T
  • 雑誌名: Circ J 巻: 77 ページ: 959-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel SCN3B Mutation Associated With Brugada Syndrome Affects Intracellular Trafficking and Function of Nav1.5 (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa T, Takahashi N, Ohno S, Sakurada H, Nakamura K, On YK, Park JE, Makiyama T, Horie M, Arimura T, Makita N, Kimura A
  • 雑誌名: Circ J
• [雑誌論文] A novel gain-of-function KCNJ2 mutation associated with short QT syndrome impairs inward rectification of Kir2.1 currents. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hattori T, Makiyama T, Akao M, Ehara E, Ohno S, Iguchi M, Nishio Y, Sasaki K, Itoh H, Yokode M, Kita T, Horie M, Kimura T
  • 雑誌名: Cardiovasc Res 巻: 93(4) ページ: 666-73
• [雑誌論文] Phenotype variability in patients carrying KCNJ2 mutations. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kimura H, Zhou J, Kawamura M, Itoh H, Mizusawa Y, Ding WG, Wu J, Ohno S, Makiyama T, Miyamoto A, Naiki N, Wang Q, Xie Y, Suzuki T, Tateno S, Nakamura Y, Zang WJ, Ito M, Matsuura H, Horie M
  • 雑誌名: Circ Cardiovasc Genet. 巻: 5(3) ページ: 344-53
• [雑誌論文] Clinical characteristics and risk of arrhythmia recurrences in patients with idiopathic ventricular fibrillation associated with early repolarization. (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H, Nogami A, Ohkubo K, Kawata H, Hayashi Y, Ishikawa T, Makiyama T, Nagao S, Yagihara N, Takehara N, Kawamura Y, Sato A, Okamura K, Hosaka Y, Sato M, Fukae S, Chinushi M, Oda H, Okabe M, Kimura A, Maemura K, Watanabe
  • 雑誌名: Int J Cardiol 巻: 159(3) ページ: 238-40
• [雑誌論文] Phenotype variability in patients carrying KCNJ2 mutations (2012)
  • 著者名/発表者名: Kimura H
  • 雑誌名: Circ Cardiovasc Genet 巻: 5 ページ: 344-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical characteristics and risk of arrhythmia recurrences in patients with idiopathic ventricular fibrillation associated with early repolarization (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H
  • 雑誌名: Int J Cardiol 巻: 159 ページ: 238-40
  • 査読あり
• [学会発表] Disease Modeling in Human Induced Pluripotent Stem Cells-Catecholaminergic Polymorphic Ventricular Tachycardia- (2013)
  • 著者名/発表者名: 牧山武
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] O Ca2+ Imaging of Cardiomyocytes Differentiated from Human Induced Pluripotent Stem Cells in Catecholaminergic Polymorphic Ventricular Tachycardia (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 健一
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] One Year Assessment ofIon Channel Gene Expression in Cardiomyocytes derived from Human Induced Pluripotent Stem Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 健一
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Identification of Cardiomyocytes Derived from Human Induced Pluripotent Stem Cells using a Cardiac Specific Lentiviral Vector (2013)
  • 著者名/発表者名: Yimin Wuriyanghai
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Disease Modeling in Human Induced Pluripotent Stem Cells -Catecholaminergic Polymorphic Ventricular Tachycardia (2013)
  • 著者名/発表者名: 牧山武
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Ca2+ Imaging of Cardiomyocytes Differentiated from Human Induced Pluripotent Stem Cells in Catecholaminergic Polymorphic Ventricular Tachycardia (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木健一
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Phenotypic characteristics between SCN5A and LMNA mutation carriers in familial bradyarrhythmic disorders. (2012)
  • 著者名/発表者名: 牧山武
  • 学会等名: The 5thAsia-Pacific Heart Rhythm Society (APHRS) Scientific Session
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] One-year assessment of the ultrastructural changes of human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉 令
  • 学会等名: European Society of Cardiology (ESC) Congress
  • 発表場所: Munich,Germany
• [学会発表] Genetic Backgrounds in Patients with Early-Onset and Familial Atrial Fibrillation (2012)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉 令
  • 学会等名: The 5th Asia-Pacific Heart Rhythm Society (APHRS) Scientific Session
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] One Year Assessment ofIon Channel Gene Expression in Cardiomyocytes derived from Human Induced Pluripotent Stem Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 健一
  • 学会等名: The 5th Asia-Pacific Heart Rhythm Society (APHRS) Scientific Session
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] Phenotypic characteristics between SCN5A and LMNA mutation carriers in familial bradyarrhythmic disorders (2012)
  • 著者名/発表者名: 牧山武
  • 学会等名: The 5th Asia-Pacific Heart Rhythm Society (APHRS) Scientific Session
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] One-year assessment of the ultrastructural changes of human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉令
  • 学会等名: European Society of Cardiology (ESC) Congress
  • 発表場所: Munich, Germany
• [学会発表] One Year Assessment of Ion Channel Gene Expression in Cardiomyocytes derived from Human Induced Pluripotent Stem Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木健一
  • 学会等名: The 5th Asia-Pacific Heart Rhythm Society (APHRS) Scientific Session
  • 発表場所: Taipei, Taiwan