最適化された細胞外環境を用いた心筋細胞移植法の確立

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21390248
• 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: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 牧野 伸司 慶應義塾大学, 医学部, 特任准教授 (20306707)
• 研究分担者: 佐野 元昭 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (30265798)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: めだか / 順遺伝学 / プロテオグリカン

研究概要

心室形成不全の表現型を持つメダカ変異体動物を化学変異剤により作製、ポジショナルクローニング法により原因遺伝子の同定と作用機序の解明を行った。ポジショナルクローニング法により原因遺伝子は、versicanというコンドロイチン硫酸プロテオグリカンであるという結果を得た。プロテオグリカンは脊椎動物の細胞外マトリックスで生物活性など持たない物理的な支えと考えられてきたが、カエデ蛍光蛋白の導入実験成果から、接触している心筋幹細胞の移動を能動的に制御して微小環境を形成していることが分かった。心室形成のためには心筒形成後に外部からの心臓幹細胞の流入が必要であることを発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Wnt2 accelerates cardiac myocyte differentiation from ES-cell derived mesodermal cells via non-canonical pathway. (2011)
  • 著者名/発表者名: Onizuka T, Yuasa S, Kusumoto D, Shimoji K, Egashira T, Ohno Y, Kageyama T, Tanaka T, Hattori F, Fujita J, Ieda M, Kimura K, Makino S, Sano M, Kudo A, Fukuda K
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol.
  • 査読あり
• [雑誌論文] G-CSF influences mouse skeletal muscle development and regeneration by stimulating myoblast proliferation (2011)
  • 著者名/発表者名: Hara M, YuasaS, Shimoji K, Onizuka T, Hayashiji N, Ohno Y, Arai T, Hattori F, Kaneda R, Kimura K, Makino S, Sano M, Fukuda K
  • 雑誌名: The Journal of Experimental Medicine 巻: 208(4) ページ: 715-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple autogeneic feeder cell preparation for pluripotent stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Li W, Yamashita H, Hattori F, Chen H, Tohyama S, Satoh Y, Sasaki E, Yuasa S, Makino S, Sano M, Fukuda K
  • 雑誌名: Stem Cell Res. 巻: 6(1) ページ: 83-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural crest-derived stem cells migrate and differentiate into cardiomyocytes after myocardial infarction (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamura Y, Matsumura K, Sano M, Tabata H, Kimura K, Ieda M, Arai T, Ohno Y, Kanazawa H, Yuasa S, Kaneda K, Makino S, Nakajima K, Okano H, and Fukuda K.
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene knock-outs of inositol 1,4,5-trisphosphate receptors types 1 and 2 result in perturbation of cardiogenesis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Uchida K, Aramaki M, Nakazawa M, Yamagishi C, Makino S, Fukuda K, Nakamura T,Takahashi T, Mikoshiba K, Yamagishi H
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 5(9) ページ: e12500
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zac1 is an essential transcription factor for cardiac morphogenesis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuasa S, Onizuka T, Shimoji K, Ohno Y, Kageyama T, Yoon SH, Egashira T, Seki T, Hashimoto H, Nishiyama T, Kaneda R, Murata M, Hattori F, Makino S, Sano M, Ogawa S, Prall OW, Harvey RP, Fukuda K
  • 雑誌名: Circ Res. 巻: 106(6) ページ: 1083-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic control of cardiomyocyte production in response to a stress during the medaka heart development (2010)
  • 著者名/発表者名: Taneda Y, Konno S, Makino S, Morioka M, Fukuda K, Imai Y, Kudo A, Kawakami A
  • 雑誌名: Dev. Biol. 巻: 21 ページ: 30-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nongenetic method for purifying stem cell-derived cardiomyocytes (2010)
  • 著者名/発表者名: Hattori F, Chen H, Yamashita H, Tohyama S, Satoh Y, Yuasa S, Li W, Yamakawa H, Tanaka T, Onitsuka T, Shimoji K, Ohno Y, Egashira T, Kaneda R, Murata M, Hidaka K, Morisaki T, Sasaki E, Suzuki T, Sano M, Makino S, Oikawa S & Fukuda K
  • 雑誌名: Nature methods 巻: 7(1) ページ: 61-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Omentopexy enhances graft function in myocardial cell sheet transplantation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki R, Hattori F, Itabashi Y, Yoshioka M, Yuasa S, Manabe-Kawaguchi H, Murata M, Makino S, Kokaji K, Yozu R, Fukuda K
  • 雑誌名: Biophys Res Commun. 巻: 387(2) ページ: 353-9
  • 査読あり
• [学会発表] ncreased Binding Between Titin and Murf1 is Associated with Hypertrophic Cardiomyopathy in a Fish Model and In Human Patients (2011)
  • 著者名/発表者名: Enomoto H, Makino S, Higashikuse Y, Fukuda K(4) 第84回アメリカ心臓病学会2011.11.12-16 Orlando Florida U.S.ACell Type-Specific Decrease of Gene Body DNA Methylation Levels in Cardiomyocyte-specific Genes Contribute to the Transcriptional Efficiency at Postnatal Deve
  • 学会等名: 第84回アメリカ心臓病学会
  • 発表場所: Orlando Florida U.S.A
  • 年月日: 20111112-16
• [学会発表] Cell Type-Specific Decrease of Gene Body DNA Methylation Levels in Cardiomyocyte-specific Genes Contribute to the Transcriptional Efficiency at Postnatal Development of Mouse Cardiomyocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Oda M, Makino S, Fukuda K
  • 学会等名: 第84回アメリカ心臓病学会
  • 発表場所: Orlando Florida U.S.A
  • 年月日: 20111112-16
• [学会発表] Epigenetic Changes in Myosin Heavy Chain (MHC) Gene Regulation in Mouse Cardiomyocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Oda M, Makino S, Fukuda K
  • 学会等名: 第75回日本循環器学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110803-04
• [学会発表] Missense Mutation in the M-band Region of titin Leads to Hypertrophic Cardiomyopathy in Medaka Fish and Human (2011)
  • 著者名/発表者名: Enomoto H, Makino S, Higashikuse Y, Sano M, Kudo A, Kawakami A, Kimura A, Arimura T, Fukuda K
  • 学会等名: 第75回日本循環器学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110803-04
• [学会発表] Recruitment of Cardiac Progenitor Cells through Outflow Tract is Essential for Ventricular Chamber Formation (2011)
  • 学会等名: 第75回日本循環器学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110803-04
• [学会発表] A New Animal Model of Takotsubo Cardiomyopathy by Pilocarpine-induced Epilepsy (2011)
  • 著者名/発表者名: Arai T, Kimura, K, Makino S, Sano M, Fukuda K
  • 学会等名: 第75回日本循環器学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110803-04
• [学会発表] Can the heart regenerate? Approaches or understanding developmental cardiac diversity and reconstruction of the functional heartRecruitment of Cardiac Progenitor Cells through Outflow Tract is Essential for Ventricular Chamber Formation in Medaka Fish (2011)
  • 著者名/発表者名: Makino S, Yoon SH, Fukuda K
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜 ワークショップ
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Alteration of Binding Between Titin and Murf1 is Associated with Hypertrophic Cardiomyopathy in a Fish Model and In Human Familial HCM Patients (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinji Makino
  • 学会等名: The 28th Annual Meeting of the International Society for Heart Research
  • 発表場所: To kyoSymposium3
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] Symposium7 A comprehensive approach to understand the formation of the cardiovascular networkS07-5 Genetic analysis of ventricular chamber formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Makino S
  • 学会等名: 第88回日本生理学会、第116回日本解剖学会、合同総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] DNA Methylation Changes in the b-MHC Locus Mediate Gene Regulation by Antisense RNA in Mouse Postnatal Cardiomyocyte Development (2010)
  • 著者名/発表者名: Oda M, Makino S, Fukuda K
  • 学会等名: 第83回アメリカ心臓病学会
  • 発表場所: Chicago Illinois U.S.A
  • 年月日: 20101113-17
• [学会発表] Versican is Essential for Chamber Formation by Recruiting Cardiac Progenitor Cells from the Outflow Tract in Medaka Fish (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoon SH, Makino S,, Fukuda K
  • 学会等名: 第83回アメリカ心臓病学会
  • 発表場所: Chicago Illinois U.S.A
  • 年月日: 20101113-17
• [学会発表] Mutation of the C-terminus of titin Leads toHypertrophic Cardiomyopathy in Medaka Fish (2010)
  • 著者名/発表者名: Makino S, Higashikuse Y, Yoon SH, Sano M, Kudo A, Kawakami A, Fukuda K
  • 学会等名: 第17回Weinstein Cardiovascular Development Conference
  • 発表場所: Royal Tropical Institute (Tropenmuseum) Amsterdam, The Netherlands
  • 年月日: 20100520-22
• [学会発表] Versican is Essential for Chamber Formation by Recruitment of Islet-1-Expressing Cardiac Progenitor Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoon SH, Makino S, Fukuda K
  • 学会等名: 第74回日本循環器学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20100305-07
• [学会発表] Hematopoetic-miRNAs Regulate Cardiogenesis and Somitegenesis in the Developing Zebrafish Mesoderm (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama T, Kaneda R, Makino S, Fukuda K
  • 学会等名: 第74回日本循環器学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20100305-07
• [学会発表] Inhibition of BMP Signaling Results in Efficient Cardiomyocyte Induction through Cellular Subpopulation with DNA Hypomethylation in Cerberus 1 Homolog Gene (2010)
  • 著者名/発表者名: Oda M, Makino S, Fukuda K
  • 学会等名: 第74回日本循環器学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20100305-07
• [学会発表] Dominant Negative Suppression of Rad Leads Intracellular Ca2+ Overload via Up-regulation of Cardiac Ryanodine Receptor Activity (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamakawa H, Murata M, Makino S, Fukuda K
  • 学会等名: 第74回日本循環器学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20100305-07
• [学会発表] DNA Methylation of the Fibroblast Growth Factor Receptor 2 Gene Affects the Cardiomyocyte-prone State of Embryonic Stem Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Oda M, Makino S, Fukuda K
  • 学会等名: 第74回日本循環器学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20100305-07
• [学会発表] Mutation of the C-terminus of titin leads to Hypertrophic Cardiomyopathy in the Medaka Fish (2010)
  • 著者名/発表者名: Higashikuse Y, Makino S, Fukuda K
  • 学会等名: 第74回日本循環器学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20100305-07
• [学会発表] ワークショップ: 小型魚類メダカやゼブラフィッシュを用いた疾患研究Disease studies using medaka and zebrafish心臓発生・分化の機序解明から新たな心不全治療開発へ (2010)
  • 著者名/発表者名: 牧野 伸司
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Mutation around the Titin kinase Leads to Diastolic Dysfunction in Medaka Fish (2010)
  • 著者名/発表者名: Higashikuse Y, Makino S, Yoon SH, Sano M, Kudo A, Kawakami A, Fukuda K
  • 学会等名: 第27回International Society of Heart Research(ISHR)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] ゼブラフィッシュMusashi遺伝子の同定Characterization of RNA binding protein Musashi in zebrafish (2009)
  • 著者名/発表者名: 梅井 正彦、芝田 晋介、牧野 伸司、岡野 栄之
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-12
• [学会発表] MicroRNA 142-3p Regulates Heart Development, Somitegenesis and Hematopoiesis in the Stage of Early Mesoderm Formation (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama T, Kaneda R, Makino S, Fukuda K
  • 学会等名: 第82回アメリカ心臓病学会
  • 発表場所: Orlando Florida U.S.A
  • 年月日: 20091114-18
• [学会発表] ATF4-regulated Metabolic Shift Towards Phgdh-mediated Serine Synthesis Enhances Cardioprotection against Oxidative Stress (2009)
  • 著者名/発表者名: Endo J, Sano M, Makino S, Fukuda K
  • 学会等名: 第82回アメリカ心臓病学会
  • 発表場所: Orlando Florida U.S.A
  • 年月日: 20091114-18
• [図書] Regenerating the Heart (Stem Cells and the Cardiovascular System)Part I Stem Cells for Regeneration of Mechanical Function (Chapter6)"Methods for Differentiation of Bone Marrow Derived Stem Cells into Myocytes" (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinji Makino & Keiichi Fukuda
  • 総ページ数: 67-83
  • 出版者: Humana Press Ira S. Cohen & Glenn R. Gaudette Editors
• [図書] Hypoxia-inducible Vascular Endothelial Growth Factor-engineered Mesenchymal Stem Cells Prevent Myocardial Ischemic Injury. (2010)
  • 著者名/発表者名: Makino S, Fukuda K
  • 出版者: Research Highlights for Personalized Medicine
• [図書] 循環器科, 循環器疾患の再生医療update-現状と展望ー(Cells and genes for cardiac regeneration) (2009)
  • 総ページ数: 404-407
  • 出版者: 科学評論社
• [図書] 呼吸と循環 57卷11号 心筋の再生治療 (2009)
  • 総ページ数: 1191-1195
  • 出版者: 医学書院