ヒト人工心筋細胞の純化精製と機能的心臓の三次元再構築

• 研究課題/領域番号: 25670389
• 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: 岡山大学
• 研究代表者: 王 英正 岡山大学, 大学病院, 教授 (50372579)
• 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: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: バイオ人工心臓 / 心臓内幹細胞 / 細胞外マトリックス / 人工心筋細胞 / 血管内皮細胞 / 脱細胞化 / 再播種

研究成果の概要

本研究では、ヒト心臓内幹細胞とラット心筋細胞の細胞間融合を介した人工心筋細胞の大量精製後、ラット全心臓の脱細胞化による細胞外マトリックスで形成された足場の作成をした。脱細胞化した心臓への人工ヒト心筋細胞およびヒト心血管前駆細胞の再播種化することで、再構築した自家細胞由来バイオ人工心臓の機能解析及び移植検討した。細胞は5x107個の精製したヒト人工心筋細胞と5x107個のヒト心臓内幹細胞をPBSに希釈し、27ゲージの針使用し5回に分けて左心室内に注入する。回路内を密閉後、約8から10日間持続潅流させることで三次元培養を行い、全周性で均一な生存心血管細胞で覆われた心臓器官の形成に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Intracoronary Autologous Cardiac Progenitor Cell Transfer in Patients with Hypoplastic Left Heart Syndrome: The TICAP Prospective Phase 1 Controlled Trial. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishigami S, Ohtsuki S, Tarui S, Ousaka D, Eitoku T, Kondo M, Okuyama M, Kobayashi J, Baba K, Arai S, Kawabata T, Yoshizumi K, Tateishi A, Kuroko Y, Iwasaki T, Sato S, Kasahara S, Sano S, Oh H.
  • 雑誌名: Circulation Research 巻: 116 号: 4 ページ: 653-664
  • DOI: 10.1161/circresaha.116.304671
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Epigenetic modification in congenital heart diseases by using stem cell technologies (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi J., Sano S., Oh H.
  • 雑誌名: Stem Cell Epigenetics 巻: 2
  • DOI: 10.14800/sce.550
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] MURC/Cavin-4 facilitates recruitment of ERK to caveolae and concentric cardiac hypertrophy induced by α1-adrenergic receptors. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ogata T, Naito D, Nakanishi N, Hayashi YK, Taniguchi T, Miyagawa K, Hamaoka T, Maruyama N, Matoba S, Ikeda K, Yamada H, Oh H, Ueyama T.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 111 号: 10 ページ: 3811-3816
  • DOI: 10.1073/pnas.1315359111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stem cell therapy in patients with single ventricle physiology. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tarui S, Sano S, Oh H.
  • 雑誌名: Methodist DeBakey Cardiovascular Journal 巻: 10 ページ: 77-81
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Directed Differentiation of Patient-Specific Induced Pluripotent Stem Cells Identifies the Transcriptional Repression and Epigenetic Modification of NKX2-5, HAND1, and NOTCH1 in Hypoplastic Left Heart Syndrome. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi J., Yoshida M., Tarui S., Hirata M., Nagai Y., Kasahara S., Keiji K., Ito H., Sano S., Oh H.
  • 雑誌名: PLOS One 巻: 9 号: 7 ページ: e102796-e102796
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0102796
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 心筋幹細胞を用いた先天性心疾患に対する心筋再生医療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 樽井俊、佐野俊二、王 英正
  • 雑誌名: 月刊循環器 巻: 3 ページ: 69-76
• [学会発表] 心臓内幹細胞を用いた小児心疾患の解明と再生医療 (2014)
  • 著者名/発表者名: 王 英正
  • 学会等名: 高知小児循環器・川崎病研究会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2014-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] 臨床試験における具体的な評価指標の定め方 (2014)
  • 著者名/発表者名: 王 英正
  • 学会等名: 技術情報協会セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-10-07
  • 招待講演
• [学会発表] 心臓内幹細胞を用いた小児心疾患の解明と再生医療 (2014)
  • 著者名/発表者名: 王 英正
  • 学会等名: 岡山先端医学研究会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] 心臓内幹細胞を用いた小児心疾患の解明と再生医療 (2014)
  • 著者名/発表者名: 王 英正
  • 学会等名: 第34回日本小児病理研究会学術集会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2014-09-06
  • 招待講演
• [学会発表] 先天性心疾患への再生医療の現状 (2014)
  • 著者名/発表者名: 王 英正
  • 学会等名: 抗加齢医学会総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-06-06
  • 招待講演
• [学会発表] 左心低形成症候群に対する心臓内幹細胞を用いた自家移植療法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 樽井俊、佐野俊二、王 英正
  • 学会等名: 第13回心血管再生外科治療研究会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] ３D細胞外マトリックスを利用したヒト幹細胞再播種によるバイオ人工心臓の作成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥山倫弘，逢坂大樹，石神修大，小林純子，笠原真悟，佐野俊二，王 英正
  • 学会等名: 日本再生医療学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 左心低形成症候群に対する心臓内幹細胞自家移植療法：第1相試験（TICAP） (2014)
  • 著者名/発表者名: 樽井俊、石神修大、大月審一、逢坂大樹、栄徳隆裕、近藤麻衣子、小林純子、奥山倫弘、馬場健児、川畑拓也、吉積 功、黒子 洋介、新井禎彦、岩崎達雄、佐藤修平、笠原真悟、佐野俊二、王 英正
  • 学会等名: 日本再生医療学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 患者由来iPS細胞を用いた左心低形成症候群における疾患発症機序の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林純子，吉田 賢司，樽井 俊，永井祐介，笠原真悟，成瀬恵治，伊藤 浩，佐野俊二，王 英正
  • 学会等名: 日本再生医療学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Assessment of genetic and epigenetic modifications in hypoplatic left heart syndrome by disease-specific iPS cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Junko Kobayashi, Masashi Yoshida, Suguru Tarui, Yusuke Nagai, Shingo Kasahara, Keiji Naruse , Hiroshi Ito, Shunji Sano , Hidemasa Oh
  • 学会等名: 第78回 日本循環器学会総会学術集会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Intracoronary Cardiac Progenitor Cell Transfer to Treat Univentricular Heart Disease: A Phase 2 Randomized Controlled Clinical Trial (PERSEUS) (2014)
  • 著者名/発表者名: Suguru Tarui, Shinichi Ohtsuki, Daiki Ousaka, Takahiro Eitoku, Maiko Kondo, Junko Kobayashi, Michihiro Okuyama, Shunta Ishigami, Kenji Baba, Sadahiko Arai, Takuya Kawabata, Ko Yoshizumi, Yosuke Kuroko, Tatsuo Iwasaki, Shuhei Sato, Shingo Kasahara, Shunji Sano, and Hidemasa Oh
  • 学会等名: 第78回 日本循環器学会総会学術集会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 心不全への幹細胞移植療法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 王 英正
  • 学会等名: 岡山先端医学研究会
  • 発表場所: 岡山
  • 招待講演
• [学会発表] 希少難治性心不全への心臓内幹細胞を用いた再生医療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 王 英正
  • 学会等名: 青森臨床循環器研究会
  • 発表場所: 青森
  • 招待講演
• [学会発表] 希少難治性心不全に対する心臓内幹細胞を用いた再生医療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 王 英正
  • 学会等名: 岡山大学知恵の見本市2013
  • 発表場所: 岡山
  • 招待講演
• [学会発表] 先天性心疾患に対する自己心臓内幹細胞による再生医療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 王 英正
  • 学会等名: 第116回日本小児科学会学術集会
  • 発表場所: 広島
  • 招待講演
• [学会発表] Intracoronary delivery of cardiac progenitor cells in patients with hypoplastic left heart syndrome. (2013)
  • 著者名/発表者名: Oh H, Tarui S, Ohtsuki S, Sano S
  • 学会等名: The 30th International Society for Heart Research
  • 発表場所: サンディエゴ
  • 招待講演
• [学会発表] 心不全への幹細胞移植療法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 王 英正
  • 学会等名: 第3回先端医学研究会at OU
  • 発表場所: 岡山
  • 招待講演
• [学会発表] 子どもの難治性心不全に対する幹細胞移植療法の取り組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 王 英正
  • 学会等名: 公開セミナーはあとネット兵庫
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] Factors-based human cardiomyocytes differentiation exhibits defective maturation and excitation through aberrant calcium handling proteins. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tarui S, Kobayashi J，Hirata M, Yoshida M, Tateishi A, Arai S, Kasahara S,Ito H, Sano S, Oh H.
  • 学会等名: The 21st annual meeting of the Asian society for cardiovascular and thoracic surgery
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Patient-specific induced pluripotent stem cells recapitulate the models of hypoplastic left heart syndrome. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi J, Yoshida M, Tarui S, Hirata M, Tateishi A, Arai S, Kasahara S, K Takahashi, K Naruse, Sano S, Oh H.
  • 学会等名: The 21st annual meeting of the Asian society for cardiovascular and thoracic surgery
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Cardiac progenitor cell therapy in patients with hypoplastic left heart syndrome. (2013)
  • 著者名/発表者名: S Sano, H Oh, S Tarui, S Ohtsuki, S Kasahara.
  • 学会等名: American Association for Thoracic Surgery.
  • 発表場所: ミネアポリス
• [学会発表] Lineage induction of patient-specific iPS cells identifies the cardiac transcriptional repression during myocardial growth and patterning in HLHS. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi J, Yoshida M, Tarui S, Hirata M, Tateishi A, Arai S, Kasahara S, K Takahashi, K Naruse, Sano S, Oh H.
  • 学会等名: TAKAO Symposium
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Directed differentiation of patient-specific induced pluripotent stem cells identifies the cardiac transcriptional repression during myocardial growth and patterning in hypoplastic left heart syndrome. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi J, Yoshida M, Tarui S, Hirata M, Tateishi A, Arai S, Kasahara S, K Takahashi, K Naruse, Sano S, Oh H.
  • 学会等名: American Heart Association
  • 発表場所: ダラス
• [学会発表] 疾患特異的iPS細胞の樹立と左心低形成症候群の心臓発生異常の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林純子，樽井 俊，平田昌敬，川畑拓也，黒子洋介，立石篤史，吉積 功，新井禎彦，笠原真悟，佐野俊二，王 英正
  • 学会等名: 日本外科学会 Young Researcher Award
  • 発表場所: 福岡
• [図書] 循環器内科：先天性心疾患外科手術における再生医療 (2014)
  • 著者名/発表者名: 樽井 俊、王 英正、佐野俊二、
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 医学出版
• [産業財産権] Pluripotent stem cell derived from cardiac tissue (2013)
  • 発明者名: Hidemasa Oh
  • 権利者名: Hidemasa Oh
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-09-09
  • 取得年月日: 2014-09-08
  • 外国
• [産業財産権] Preparation for treating heart disease used in cell therapy. (2013)
  • 発明者名: 王 英正
  • 権利者名: 王 英正
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-04-01
  • 取得年月日: 2013-04-09
  • 外国
• [産業財産権] 細胞移植療法に用いられる心疾患治療薬 (2013)
  • 発明者名: 王 英正
  • 権利者名: 王 英正
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-04-01
  • 取得年月日: 2014-03-14