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多能性幹細胞である胚性幹細胞(ESC)と人工多能性幹細胞(iPS)は、特定の培養条件下で心筋細胞に分化し、移植において重要な細胞ソースになる可能性がある。将来的に、心筋・心筋前駆細胞移植療法は、重症心不全患者に対し有効な治療法となる可能性がある。しかしながら、細胞移植治療において、低い心筋分化誘導効率、未分化細胞の混入によるテラトーマ形成などの問題があり、臨床応用に適した心筋細胞の分化・純化方法の開発が必要である。本研究では、ケミカルバイオロジーの手法を用いて、ヒト心筋系列細胞(心筋及び心筋前駆細胞)の細胞膜表面あるいは細胞内分子を特異的に標識する蛍光化合物を同定し、新たな心筋系列細胞同定・純化方法の開発を行う。
研究期間内に導入したヒトES・iPS細胞からの心筋分化誘導法は、ヒト心筋細胞を高効率かつ大量に調整することが可能であり、ヒト心筋細胞の特異的表面抗原の1つとして、VCAM1 (Vascular cell adhesion molecule1)の同定に成功した。この成果をもとにVC側1抗体より優れた心筋細胞を特異的に純化する蛍光化合物の探索を継続して遂行している。
また導入したヒト心筋分化誘導法の分化過程における遺伝子発現量の変化を、マイクロアレイを用いて詳細な解析を行い、これまで明らかにされていなかったヒト心筋前駆細胞で特異的に発現する表面抗原遺伝子の候補の同定に成功した。これらの表面抗原遺伝子候補群から心筋前駆細胞を特異的に純化可能な表面抗原を同定し、さらに心筋前駆細胞を特異的に標識する蛍光低分子化合物のハイスループットスクリーニングを行うことが可能である。
このように、臨床応用に向けた心筋系列細胞純化法の基盤技術開発の着実な進捗を認めている。
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