ES及びiPS細胞による新しい種子-土壌(シード & ソイル)心筋再生治療戦略の開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21390239
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 循環器内科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山下 潤 京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (50335288)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ES細胞 / iPS細胞 / 心臓再生 / 心筋分化 / サイクロスポリンA / 細胞シート

研究概要

本研究は、心筋再生に最適な移植細胞の誘導・純化・移植法の開発(seed開発)とそのseedを特異的に心筋へと誘導する因子・環境(soil)の解明を通じて、高効率な新しい心筋再生治療戦略、「Seed & Soil治療」の開拓・樹立を行うことを目的とする。1)サイクロスポリンAの心筋前駆細胞分化促進作用の分子機構の解析。2)心筋前駆細胞(FCV細胞)のモデル動物への移植実験。3)低分子化合物ライブラリー(海洋生物由来)から「心筋前駆細胞から心筋細胞」の分化過程作用する新規心筋再生促進物質の探索を行った。サイクロスポリンAを用いたヒトiPS細胞からの機能心筋細胞の誘導(PLoS One, 2011a)、新しいヒトiPS細胞心筋分化誘導法及び純化法(PLoS One, 2011b)、ES細胞由来心筋細胞シート移植による心筋梗塞後の機能改善(Stem Cells, 2012)、新しい海洋生物由来心筋分化促進化合物の同定に成功し、Seed & Soil治療法開拓の基本的技術基盤構築に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Pluripotent stem cell-engineered cell sheets re-assembled with defined cardiovascular populations ameliorate reduction in infarct heart function with cardiomyocyte-mediated neovascularization (2012)
  • 著者名/発表者名: Masumoto H, Matsuo T, Yamamizu K, Uosaki H, Narazaki G, Katayama S, Marui A, Shimizu T, Ikeda T, Okano T, Sakata R, Yamashita JK
  • 雑誌名: Stem Cells 巻: 30 ページ: 1196-1205
  • DOI: DOI:10.1002/stem.1089.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient and scalable purification of cardiomyocytes from human embryonic and induced pluripotent stem cells by VCAM1 surface expression (2011)
  • 著者名/発表者名: Uosaki H, Fukushima H, Takeuchi A, Matsuoka S, Nakatsuji N, Yamanaka S, Yamashita JK
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 ページ: e23657
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21876760
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induction and enhancement of cardiac cell differentiation from mouse and human induced pluripotent stem cells with cyclosporin-A (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara M, Yan P, Otsuji TG, Narazaki G, Uosaki H, Fukushima H, Kuwahara K, Harada M, Matsuda H, Matsuoka S, Okita K, Takahashi K, Nakagawa M, Ikeda T, Sakata R, Mummery CL, Nakatsuji N, Yamanaka S, Nakao K, Yamashita JK
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 ページ: e16734
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21364991
  • 査読あり
• [雑誌論文] Therapeutic angiogenesis by transplantation of induced pluripotent stem cell-derived Flk-1 positive cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki H, Shibata R, Kito T, Ishii M, Li P, Yoshikai T, Nishio N, Ito S, Numaguchi Y, Yamashita JK, Murohara T, Isobe K
  • 雑誌名: BMC Cell Biol 巻: 11 ページ: 72
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20860813
  • 査読あり
• [雑誌論文] ES and iPS cell research for cardiovascular regeneration (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 雑誌名: Exp Cell Res 巻: 316 ページ: 2555-2559
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20385126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mass preparation of size-controlled mouse embryonic stem cell aggregates and induction of cardiac differentiation by cell patterning method (2009)
  • 著者名/発表者名: Sasaki D, Shimizu T, Masuda S, Kobayashi J, Itoga K, Tsuda Y, Yamashita JK, Yamato M, Okano T
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 30 ページ: 4384-4389
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19487020
  • 査読あり
• [雑誌論文] The cardiac pacemaker-specific channel Hcn4 is a direct transcriptional target of MEF2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuratomi S, Ohmori Y, Ito M, Shimazaki K, Muramatsu S, Mizukami H, Uosaki H, Yamashita JK, Arai Y, Kuwahara K, Takano M
  • 雑誌名: Cardiovasc Res 巻: 83 ページ: 682-687
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19477969
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein kinase A determines timing of early differentiation through epigenetic regulation with G9a
  • 著者名/発表者名: Yamamizu K, Fujihara M, Tachibana M, Katayama S, Takahashi A, Hara E, Imai H, Shinkai Y, Yamashita JK
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Generation of Cardiac Tissue Sheets Fully Engineered with Human Induced Pluripotent Stem Cell-derived Cardiovascular Cell Populations (2012)
  • 著者名/発表者名: Masumoto H, Ikeda T, Shimizu T, Okano T, Sakata R, Yamashita JK
  • 学会等名: 第76回日本循環器学会総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Therapeutic potential and mechanisms of tissue sheets re-assembled with defined cardiovascular populations from pluripotent stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Masumoto H, Shimizu T, Ikeda T, Okano T, Sakata R, Yamashita JK
  • 学会等名: 第9回心血管幹細胞研究会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2012-01-13
• [学会発表] PKA-CREB pathway initiates endothelial and hematopoietic cell differentiation through Etv2 induction (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamizu K, Matsunaga T, Katayama S, Yamashita JK
  • 学会等名: The 9th Japan-Korea Joint Symposium on Vascular Biology
  • 発表場所: Busan Korea
  • 年月日: 20110824-27
• [学会発表] Protein kinase A accelerates early ES cell differentiation through epigenetic inhibition of Oct3/4 and Nanog expression (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamizu K, Katayama S, Tachibana M, Shinkai Y, Yamashita JK
  • 学会等名: Stem Cells in Development, Tissue Homeostasis and Disease-Keystone Symposia
  • 発表場所: New Mexico, USA
  • 年月日: 20110131-0224
• [学会発表] ES/iPS細胞とケミカルバイオロジー-新しい心臓再生治療における低分子化合物のポテンシャル- (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: 早稲田大学先進理工学部講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] ES・iPS細胞を用いた心臓再生の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: 第15回日本心不全学会シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] Central Role of Cardiomyocytes in Cell Therapy : Transplantation of Cardiac Tissue Sheets with Defined Cell Populations from Pluripotent Stem Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Masumoto H, Shimizu T, Ikeda T, Okano T, Sakata R, Yamashita JK
  • 学会等名: European Society of Cardiology(ESC) Congress
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Cardiovascular regeneration with ES & iPS cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 学会等名: The 8th Korea-Japan Joint Symposium of Vascular Biology
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2011-08-25
• [学会発表] Embryonic Stem(ES) Cell-engineered Tissue Sheets with Defined Cardiac Cell Populations Ameliorate Function after Myocardial Infarction (2011)
  • 著者名/発表者名: 升本英利, 清水達也, 池田義, 岡野光夫, 坂田隆造, 山下潤
  • 学会等名: 第75回日本循環器学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] VCAM1 as a Specific Marker for Cardiomyocytes from Human Embryonic and induced Pluripotent Stem Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Uosaki H, Yamashita JK
  • 学会等名: Bassetlaw Community and Voluntary Service
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2011-07-19
• [学会発表] Cardiomyocyte Proliferating Chemicals : Activation of Proliferation of ESC/iPSC-derived Cardiomyocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Uosaki H, Yamashita JK
  • 学会等名: Bassetlaw Community and Voluntary Service
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] 多能性幹細胞由来心臓組織シートによる虚血性心疾患治療への挑戦 (2011)
  • 著者名/発表者名: 升本英利, 池田義, 坂田隆造, 山下潤
  • 学会等名: 第9回メタボリックシンドロームカンファレンス
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-07-16
• [学会発表] 心臓再生へ向けた多面的アプローチ～ES/iPS細胞を用いた創薬研究と細胞治療～,文部科学省私立大学学術高度化推進事業ハイテクリサーチセンター整備事業 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: 第4回シンポジウム
  • 発表場所: 東大阪
  • 年月日: 2011-06-25
• [学会発表] Mouse embryonic stem cell-engineered tissue sheets with defined cardiac cell populations ameliorate function after myocardial infarction (2011)
  • 著者名/発表者名: Masumoto H, Ikeda T, Sakata R, Yamashita JK
  • 学会等名: The 9th International Society for Stem Cell Research
  • 発表場所: Toronto, Canada
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] マウス多能性幹細胞由来心臓組織シートの心筋梗塞後リモデリング抑制効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 升本英利, 池田義, 清水達也, 岡野光夫, 坂田隆造, 山下潤
  • 学会等名: 第32回日本炎症・再生医学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-06-11
• [学会発表] ES/iPS細胞を用いた再生医-心血管再生を中心に-神戸薬科大学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: 第37回卒後研修講座
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-06-05
• [学会発表] iPS細胞の基礎と応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: 再生医療学会エデュケーショナルセミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-31
• [学会発表] 心臓再生へ向けた多面的アプローチ～ES/iPS細胞を用いた細胞治療と創薬研究～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: 第24回北摂循環器研究会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] Development of cardiac regeneration strategies with pluripotent stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 学会等名: Early Translational Research on Stem Cells
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] 低分子化合物によるES/iPS細胞由来心筋細胞の分化および増殖制御-再生医療へのケミカルバイオロジー (2011)
  • 著者名/発表者名: 魚崎英毅, 福島弘之, 中尾洋一, 山下潤
  • 学会等名: 第10回日本再生医療学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] Pluripotent stem cell research for cardiovascular cell differentiation and regeneration (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 学会等名: The 14th US-Japan Cellular and Gene Therapy Conference
  • 発表場所: Bethesda, USA
  • 年月日: 2011-02-24
• [学会発表] ES及びiPS細胞を用いた心血管分化再生研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: 芝蘭会産学情報交流会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-02-07
• [学会発表] Cardiomyocyte Proliferating Chemicals : Chemical biology on proliferation of cardiomyocyte from embryonic and induced pluripotent stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: 魚崎英毅, 山下潤
  • 学会等名: 第6回心血管幹細胞研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-01-15
• [学会発表] 血管形成におけるオピオイドの新しい役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山水康平, 古田貞由, 片山志織, 成田道子, 葛巻直子, 今井哲司, 長瀬博, 鈴木勉, 成田年, 山下潤
  • 学会等名: 再生医科学研究所学術講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-12-13
• [学会発表] 発生過程の血管内皮細胞分化および血管走行におけるオピオイドの役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山水康平, 古田貞由, 片山志織, 成田道子, 葛巻直子, 今井哲司, 長瀬博, 鈴木勉, 成田年, 山下潤
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Dual roles of cAMP pathway in endothelial cell differentiation and specification (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 学会等名: The 8th Korea-Japan Joint Symposium on Vascular Biology
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Small molecules inducing robust proliferation of embryonic stem cell or induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (2010)
  • 著者名/発表者名: Uosaki H, Fujiwara M, Yamashita JK
  • 学会等名: American Heart Association scientific session
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] iPS細胞の心筋再生への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: 日本心不全学会シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-10-08
• [学会発表] iPS細胞研究で未来を探る-新しい心臓血管再生治療の可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: JSTイノベーションサテライト高知研究成果報告会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] ES・iPS細胞を用いた心血管再生の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: 日本心血管インターベンション治療学会シンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-08-22
• [学会発表] ES細胞を用いた心筋分化を促進する化合物の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福島弘之, 魚崎英毅, 山下潤
  • 学会等名: 第31回日本炎症・再生医学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] Systematic cardiovascular cell differentiation from iPS cells. Annual Symposium of the American Heart Association (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 学会等名: Basic Cardiovascular Science
  • 発表場所: California, USA
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] Chemical biological approach to enhance proliferation of cardiomyocytes derived from embryonic stem cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Uosaki H, Yamashita JK
  • 学会等名: International Society for Stem cell Research 8th Annual meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-06-18
• [学会発表] The race for the implantable cardiomyocyte : who is winning? (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 学会等名: XXth World Congress of the International Society for Heart Research 2010 Kyoto
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] ES細胞・iPS細胞を用いた血管分化多様化機構の解析-血管におけるcAMPシグナルの新しい意義- (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: 第33回日本血栓止血学会学術総会日本血管生物医学会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2010-04-23
• [学会発表] 低分子化合物を用いたES細胞由来心筋細胞の分化・増殖制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 魚崎英毅, 山下潤
  • 学会等名: 第9回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Small Molecules Regulating Differentiation and Proliferation of Embryonic Stem Cell-derived Cardiomyocytes (2010)
  • 著者名/発表者名: Uosaki H, Yamashita JK
  • 学会等名: 74th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2010-03-07
• [学会発表] Expanding embryonic stem cell-derived cardiomyocytes by small molecules (2010)
  • 著者名/発表者名: Uosaki H, Yamashita JK
  • 学会等名: Keystone symposia
  • 発表場所: Colorado, USA
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] Cardiovascular cell differentiation and diversification from ES and iPS cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 学会等名: KSMBMB 2009 Annual International Conference, Symposium"Cardio genesis, Angiogenesis, and Lymph angiogenesis
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20091029-30
• [学会発表] Vascular cell differentiation & diversification from ES and iPS cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 学会等名: The 7th Korea-Japan Joint Symposium on Vascular Biology
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20090820-21
• [学会発表] Cardiovascular cell differentiation from ES and iPS cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 学会等名: EMBO Workshop
  • 発表場所: Helsinki, Finland
  • 年月日: 20090604-05
• [学会発表] ES細胞及びiPS細胞を用いた血管分化・多様化・再生機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下潤
  • 学会等名: 日本内分泌学会シンポジウム
  • 発表場所: 前橋
  • 年月日: 20090423-25
• [学会発表] iPS cells for cardiovascular research (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 学会等名: JSPS presents, Sweden-Japan Joint Colloquium
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2009-09-05
• [図書] Chemicals Regulating Cardiomyocyte Differentiation. Embryonic Stem Cells : The Hormonal Regulation of Pluripotency and Embryogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Uosaki H, Yamashita JK
  • 総ページ数: 471-486
  • 出版者: Publisher : InTech
• [図書] Potential of ES Cell Differentiation Culture for Vascular Biology"Handbook of Stem Cells
  • 著者名/発表者名: Yamamizu K, Yamashita JK
  • 出版者: Publisher : Academic Press Inc
• [備考]
  • URL: http://maxim2.frontier.kyoto-u.ac.jp/es
• [産業財産権] The method of producing the group of cells containing cardiomyocytes and vascular tissue cells (2012)
  • 発明者名: 山下潤,升本英利
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権番号: 特許、61/611, 340
  • 出願年月日: 2012-03-15
  • 外国