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2019 年度 実施状況報告書

加齢に伴う心筋リプログラミング抵抗性の分子機序解明と治療薬剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22613
研究機関筑波大学

研究代表者

家田 真樹  筑波大学, 医学医療系, 教授 (70296557)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワード化合物 / リプログラミング
研究実績の概要

高齢化に伴い心臓病が増加しているが、新しい治療として心臓再生法の開発が求められている。近年iPS細胞の発見により複数の組織特異的転写因子を導入して、ある細胞を別の細胞に直接転換する細胞リプログラミング研究が注目されるようになった。我々は世界に先駆けて心筋リプログラミング研究に着手し、これまでに心筋特異的な3つの転写因子(Gata4, Mef2c, Tbx5)を導入すると、線維芽細胞が心筋細胞に直接リプログラミングすることを世界で初めて発見した。この心筋リプログラミング法は次世代の心臓再生法として期待されているが、我々は加齢に伴って心筋リプログラミング効率が低下することを新たに見出した。そこで本研究では、ケミカルスクリーニングを行い、加齢に伴う心筋リプログラミング抵抗性の分子機序解明とこれを改善する化合物を同定する。これにより安全で効率的な心筋リプログラミング法を確立でき、心臓再生医療の実現が大きく前進する。我々はこれまでに、胎児期線維芽細胞に比べて、新生児および成体マウスの線維芽細胞からの心筋リプログラミングが低下することを見出した。そこで成体マウス線維芽細胞を用いて心筋リプログラミングを改善する化合物のスクリーニングを行った。ヒット化合物の同定は2010年に心筋リプログラミング因子を同定した時と同様に、心筋に転換すると蛍光を発する、αMHC-GFPトランスジェニックマウス線維芽細胞を用いて、Cell Image Analyzerでハイスループットスクリーニングを行った。これまでに8400化合物のスクリーニングを完了し、そのうちの機能未知を含んだ4化合物により成体線維芽細胞からの心筋リプログラミングが改善することを見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでに8400化合物のスクリーニングを完了し、そのうちの機能未知を含んだ4化合物により成体線維芽細胞からの心筋リプログラミングが改善することを見出した。

今後の研究の推進方策

各年齢のマウス線維芽細胞を用いて、上記ヒット化合物による心筋リプログラミング促進が加齢性変化に依存するか決定する。

次年度使用額が生じた理由

予備実験を踏まえて実験計画を見直した結果、継続して使用できる物品等があり消耗品や試薬の購入にかかる費用をを節約することができた。
余剰分はトランスジェニックマウスの作製や高度な解析等の外部委託に充てる予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Key Regulators of Cardiovascular Differentiation and Regeneration: Harnessing the Potential of Direct Reprogramming to Treat Heart Failure2020

    • 著者名/発表者名
      IEDA MASAKI
    • 雑誌名

      Journal of Cardiac Failure

      巻: 26 ページ: 80~84

    • DOI

      doi: 10.1016/j.cardfail.2019.09.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Cardiac Reprogramming for Cardiovascular Regeneration and Differentiation2019

    • 著者名/発表者名
      Sadahiro Taketaro、Ieda Masaki
    • 雑誌名

      The Keio Journal of Medicine

      巻: - ページ: -

    • DOI

      doi: 10.2302/kjm.2019-0008-OA

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tbx6 induces cardiomyocyte proliferation in postnatal and adult mouse hearts2019

    • 著者名/発表者名
      Haginiwa Sho、Sadahiro Taketaro、Kojima Hidenori、Isomi Mari、Tamura Fumiya、Kurotsu Shota、Tani Hidenori、Muraoka Naoto、Miyake Noriko、Miyake Koichi、Fukuda Keiichi、Ieda Masaki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 513 ページ: 1041~1047

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbrc.2019.04.087

    • 査読あり
  • [学会発表] Making New Muscle Cells from Fibroblasts for Heart Regeneration2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ieda
    • 学会等名
      The KAST-NAMOK joint International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Direct Reprogramming for Cardiovascular Regeneration2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ieda
    • 学会等名
      CSSCR annual session
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Direct reprogramming and cardiovascular research2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ieda
    • 学会等名
      AHA BCVS 2019 Scientific Sessions Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Direct Reprogramming toward Cutting-edge Cardiovascular Research2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ieda
    • 学会等名
      Gwangju-International Interventioanl Cardiology Symposium
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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