MVP法を用いたin vitro心毒性アッセイシステムの開発と応用

• 研究課題/領域番号: 25670126
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 薬理学一般
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 古川 哲史 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (80251552)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 心毒性 / 動きベクトル / QT延長作用 / 抗癌剤 / iPS細胞 / 心筋細胞 / 薬物応答

研究成果の概要

薬物の心毒性は、創薬の開発中止・市販薬のリコールの重要な原因となっており、そのアッセイ系、特に開発早期段階のin vitroアッセイ系の確立は製薬業界から大きな期待が寄せられている。今回、多電極アレイ(MEA)システムとソニー株式会社が開発した動くベクトル(MVP)法を用いて、心筋細胞の電気活動と収縮能を同時にアッセイするシステムを構築した。ヒトiPS細胞由来心筋細胞を用いて、陽性・陰性変力作用をもつ既存薬の作用を高精度にアッセイできることを確認した。最近抗がん剤の心毒性が問題となっているが、同心毒性をin vitroでアッセイすることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Image-based evaluation of contraction-relaxation kinetics of human-induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes: correlation and complementarity with extracellular electrophysiology. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa T, Kunihiro T, Ando T, Kobayashi S, Matsui E, Yada H, Kanda Y, Kurokawa J, Furukawa T
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol 巻: 77 ページ: 178-191
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2014.09.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ET-1 induces myofibrillar disarray and contractile vector in hypertrophic cardiomyopathy-iPS cell-derived cardiomyocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka A, Yuasa S, Mearini G, Egashira T, Seki T, Kodaira M, Kusumoto D, Kuroda Y, Okata S, Suzuki T, Arimura T, Makino S, Kimura K, Kimura A, Furukawa T, Carrier L, Nobe K, Fukuda K
  • 雑誌名: J Am Heart Assoc 巻: 3 号: 6 ページ: 1-25
  • DOI: 10.1161/jaha.114.001263
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Pharmacological analyswis of doxorubicin in genetically engineered human iPS cell-derived cardiomyocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: 林英里奈ｍ藤塚美紀、古川哲史、黒川洵子
  • 学会等名: 第88回日本薬理学会大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（名古屋）
  • 年月日: 2015-03-18
• [学会発表] A multidisciplinary approach for evaluation of drug-induced QT prolongation using human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J, Okada J, Hayashi E, Ashihara T, Yoshinaga T, Sugiura S, Li M, Kanda Y, Sekino Y, Sawada K, Hisada T, Furukawa T
  • 学会等名: 59th Biophysical Society Annual Meeting
  • 発表場所: Baltimoreコンベンションセンター（米国）
  • 年月日: 2015-02-07
• [学会発表] Effects of substrate elastivity on gene expression profiles of human iPS-derived cardiomyocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujiduka M, Nakai Y, Kanda Y, Nagamori S, Kanai Y, Furukawa T, Kurokawa J
  • 学会等名: CBI学会2014年大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（船堀）
  • 年月日: 2014-10-28
• [学会発表] ヒトiPS細胞由来心筋細胞を用いた新規心毒性評価系 (2014)
  • 著者名/発表者名: 黒川洵子、古川哲史、関野祐子、諫田泰成
  • 学会等名: 第41回日本毒性学会学術集会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター（神戸）
  • 年月日: 2014-07-02
• [学会発表] Cardio-toxicity screening system using human iPS-derived cardiomyocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J, Kanda Y, Furukawa T
  • 学会等名: The 9th International Symposium of the Institute Network
  • 発表場所: 大阪大学（大阪）
  • 年月日: 2014-06-09
• [学会発表] ペーシング可能なヒトiPS細胞由来心筋標本の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 李敏、林英里奈、諫田泰成、関野祐子、古川哲史、黒川洵子
  • 学会等名: 日本薬理学会第１３０回関東部会
  • 発表場所: 順天堂大学（東京）
  • 年月日: 2014-06-05
• [学会発表] Use of human iPS-derived cardiomyocytes in drug safety testing (2014)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T, Kurokawa J, Nomura N, Yasuda K
  • 学会等名: JIKEI Symposium
  • 発表場所: 慈恵医科大学（東京）
  • 年月日: 2014-05-21
  • 招待講演
• [学会発表] Sex hormones on ventricular electrophysiology (2014)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T
  • 学会等名: The 2014 Annual Scientific Meeting
  • 発表場所: Taipei、Taiwan
  • 招待講演
• [学会発表] High-fat diet increases vulnerability to atrial arrhythmia by conduction disturbance via microRNA (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi K, Sasano T, Koizumi A, Sugiyama K, Furukawa T, Isobe M
  • 学会等名: The 78th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: 東京国際フォーラム、東京
• [学会発表] Genome-wide association study (GWAS) for a cardiac arrhythmia, atrial fibrillation (2014)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T, Ebana Y, Nogami A, Nitta J, Kobayashi K, Mokura M, Takahashi Y, Hachiya H, Miyazaki S, Nakamura H, Hirao K, Isobe M, Ozaki K, Kubo M, Tanaka T
  • 学会等名: The 78th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: 東京国際フォーラム、東京
• [学会発表] Disease modeling using iPS cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T, Okata S, Yuasa S, Suzuki T, Makita N, Kurokawa J, Egashira T, Yamakawa H, Seki T, Aizawa T, Hashimoto H, Kuroda Y, Tanaka A, Yae K, Murata M, Aiba T, Shimizu W, Horie M, Kodama I, Ogawa S, Fukuda K
  • 学会等名: The 78th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: 東京国際フォーラム、東京
  • 招待講演
• [学会発表] Impact of SNP on IL6R (rs7514452) for age at onset of atrial fibrillation (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Satoh A, Nitta J, Honda Y, Kuroda S, Sekigawa M, Kanoh M, Suzuki M, Inaba O, Muramatsu K, Yamato T, Matsumura Y, Asakawa K, Ebana Y, Furukawa T, Hirao K, Isobe M
  • 学会等名: The 78th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: 東京国際フォーラム、東京
• [学会発表] Impact of SNP on 1q24 (rsrs593479) in PRRX1 for the age at onset of atrial fibrillation (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Satoh A, Nitta J, Honda Y, Kuroda S, Sekigawa M, Kanoh M, Suzuki M, Inaba O, Muramatsu K, Yamato T, Matsumura Y, Asakawa K, Ebana Y, Furukawa T, Hirao K, Isobe M
  • 学会等名: The 78th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: 東京国際フォーラム、東京
• [学会発表] Arrhythmogenicity of the superior vena cava and common single nucleotide polymorphisms in patients with paroxysmal atrial fibrillation (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Y, Ebana Y, Hayashi T, Miwa N, Masumura M, Goto K, Sakakibara A, Itoh J, Ohmi T, Ohno M, Katoh R, Nozato T, Satoh Y, Furukawa T, Hirao K, Isobe M
  • 学会等名: The 78th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: 東京国際フォーラム、東京
• [学会発表] The relationship between the single nucleotide polymorphism rs2634073 and arrhythmogenic superior vena cava in the patients with atrial fibrillation (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato A, Honda Y, Sato Y, Kuroda S, Kanoh M, Sekigawa M, Suzuki M, Inaba O, Muramatsu K, Yamato T, Matsumura Y, Nitta J, Asakawa K, Ebana Y, Furukawa T
  • 学会等名: The 78th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: 東京国際フォーラム、東京
• [学会発表] Na+ channel beta-subunit affects the phenotype in long QT syndrome type 3 and Brugada syndrome induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Okata S, Yuasa S, Suzuki T, Egashira T, Kuroda Y, Tanaka A, Makita N, Kurokawa J, Furukawa T, Fukuda K
  • 学会等名: The 78th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: 東京国際フォーラム、東京
• [学会発表] Effect of SNP on 9q22 (rs6479562) on the progression from paroxysmal atrial fibrillation to persistent atrial fibrillation (2014)
  • 著者名/発表者名: Sekigawa M, Satoh A, Nitta J, Sato Y, Honda Y, Kuroda S, Kanoh M, Suzuki M, Inaba O, Muramatsu K, Yamato T, Matsumura Y, Asakawa K, Ebana Y, Furukawa T, Hirao K, Isobe M
  • 学会等名: The 78th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: 東京国際フォーラム、東京
• [学会発表] パネキシンの心房・心室における異なった役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古川哲史
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: ホテル日航熊本、熊本
  • 招待講演
• [学会発表] Localized cAMP signaling in the heart regarding a cross-talk with a non-genomic pathway of progesterone receptors (2013)
  • 著者名/発表者名: Kodama M, Goryoda S, Tomida T, Furukawa T, Kurokawa J
  • 学会等名: The 2ndHD Physiology International Symposium
  • 発表場所: 丸の内マイプラザホール、東京
• [学会発表] Functional optimization of commercially available human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes for evaluation of drug-induced QT prolongation (2013)
  • 著者名/発表者名: Min L, Kanda Y, Ashihara T, Sekino Y, Furukawa T, Kurokawa J
  • 学会等名: The 2ndHD Physiology International Symposium
  • 発表場所: 丸の内マイプラザホール、東京
• [学会発表] The Cutting Edge of Cardiac Arrhythmia Genomics – Channelopathy, GWAS, and Beyond GWAS (2013)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T
  • 学会等名: 第28回日本不整脈学会年会
  • 発表場所: グランプリホテル新高輪、東京
  • 招待講演
• [学会発表] Contractile behaviors of human-induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocyte monolayers evaluated with an image-based analysis using motion vector prediction technique: A comparison with extracellular electrophysiology (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa T, Kunihiro T, Ando T, Unno H, Kobayashi S, Matsui E, Yada H, Kanda Y, Kurokawa J, Furukawa T
  • 学会等名: 13th annual meeting of Safety Pharmacology Society. Rotterdam
  • 発表場所: Rotterdam, Netherland
• [学会発表] ヒトiPS由来心筋を用いた心毒性評価系の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒川洵子、李敏、諫田泰成、関野祐子、古川哲史
  • 学会等名: 第30回日本心電学会学術集会
  • 発表場所: リンクスステーションホール青森、青森
• [学会発表] ゲノム研究から見えてきた心房細動発現メカニズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川哲史
  • 学会等名: 第30回日本心電学会学術集会
  • 発表場所: リンクスステーションホール青森、青森
  • 招待講演
• [学会発表] 心筋プロゲステロン受容体を介した性ホルモン非ゲノム経路の細胞内局在化機構
  • 著者名/発表者名: 五領田小百合, 児玉昌美，冨田太一郎，黒羽笑加，鈴木岳史，古川哲史，黒川洵子
  • 学会等名: 日本薬理学会第129回関東部会
  • 発表場所: 順天堂大学、東京
• [図書] そうだったのか！臨床に役立つ心血管ゲノム医学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古川哲史
  • 総ページ数: 204
  • 出版者: メディカル・サイエンス・インターナショナル
• [図書] Cardiac Regeneration using Stem Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsushi Furukawa
  • 総ページ数: 366
  • 出版者: CRC Press