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2020 年度 実績報告書

不整脈を操り再現する新しい次世代3D組織モデルによる致死性不整脈の病態解析

研究課題

研究課題/領域番号 18H04048
研究機関京都大学

研究代表者

山下 潤  京都大学, iPS細胞研究所, 教授 (50335288)

研究分担者 佐藤 守俊  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00323501)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードヒトiPS細胞 / 病態モデル / 病態解析 / 不整脈 / 3次元組織
研究実績の概要

1) 心室細動(VF)など新たな致死性不整脈再現in vitroモデルの開発
研究代表者らのTorsade de Pointes (TdP)発生モデルにおいては、VFへの移行は認められず、消失するか、しばしば心室頻拍(VT)様の定常的な頻拍に移行して安定する。R2年度までに、臨床像とは異なりこのIn vitroモデルにおいて明らかに欠落している要素である「低酸素状態」を再現し、VF様の細胞外電位波形が誘発されるか検討した。低酸素状態のみで明らかにVFと同様の不整脈が誘導されることはなかった。さらに様々な他のVfの誘導因子を再現することにより、VFのin vitroモデル作製を進めた。臨床におけるVF発生時に付随する状況やコンピュータシミュレーションモデルの結果等を参照し、環境的構造的要素を付加した種々の検討を行い、細胞外電位波形においてVFとして妥当な波形を得ることができた。さらに、VFではスパイラルリエントリー波の分裂がその特徴と考えられるが、細胞モーションベクターによる解析で、同波の分裂に相当する映像を確認することができた。以上より、VFのin vitroでの誘導には成功したものと考えられる。今後は、新しいモデルとしての頑強性をあげると共に、VFのin vitroにおける誘導での必要最小限の構成要素を検討し、VFの成因の構成的理解をもたらす。

2) 心筋梗塞モデル・線維化モデルなど新しい病態モデルの開発
オプトジェネティクスによる光誘導性遺伝子発現ES細胞の樹立には成功した。しかしそれを用いたこれら新しいモデルの具体的な開発は今後の更なる研究が必要である。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Specific induction and long-term maintenance of high purity ventricular cardiomyocytes from human induced pluripotent stem cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Fukushima H, Yoshioka M, Kawatou M, Lopez-Davila V, Takeda M, Kanda Y, Sekino Y, Yoshida Y,Yamashita JK
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 15 ページ: e0241287

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0241287

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Stem cells meet tissue engineering -幹細胞生物学と組織工学による3D組織構築-2020

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      第19回再生医療学会総会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞から組織へ -多能性幹細胞由来心臓組織の作製とその治療応用-2020

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      第19回再生医療学会総会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来心臓組織を用いた心臓再生及び病態モデル2020

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      第41回日本炎症・再生医学会シンポジウム
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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