| 研究課題/領域番号 |
21K08662
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
和田 有子 信州大学, 学術研究院医学系, 講師 (30419410)
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| 研究分担者 |
中山 泰秀 大分大学, 医学部, 客員研究員 (50250262)
柴 祐司 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (70613503)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | バイオシート / 生体内組織形成術 / iPS細胞由来心筋細胞 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は新しい心筋材料(iPSシート)の開発を目的としている。iPSシートとは生体内組織形成術(IBTA)によって作成されたバイオシートに対しin vitroにてiPS細胞由来心筋細胞(iPSC-CM)を生着させたシートである。自己組織由来であるバイオシートは、生体内における異物性を克服できるうえ、移植後に自己組織と癒合し、栄養血管を構築、個体の成長に伴って成長するという利点を持つ画期的な生体材料であるが、本研究ではそこへあらかじめiPSC-CMを生着させることで、心筋壁の補填材として十分な厚みを保持し、収縮力に寄与する代替心筋の構築を目指す。
本年度は(1)iPSシート作成法の検討：ヒトiPS細胞より心筋細胞を分化誘導し、バイオシート上へ播種することでiPSシートを作成した。播種するiPSC-CMの数・培養期間について、iPSシートに対する Bio Luminescence Imagingおよび組織学的評価により最適条件の検討を実施した。(2)異所性心移植モデル作成法の改良および評価：安定したモデル作成が課題となっているラット異所性心移植についてはモデル作成法の改良を行ない、また新たな評価項目として移植心の左室内圧測定法を検証・追加した。(3)各種組織染色の検討：異所移植した心臓を一定期間後に摘出し、線維化・アポトーシス・免疫細胞の有無等の染色を行ない、組織解析の評価項目を検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
ラット異所性心移植モデルついては安定したモデル作成が課題となり、iPSシートを用いた左室壁置換まで進んでいないことから、当初の予定よりやや遅れているとした。しかし、モデル作成法は改良できており、使用するiPSシートについては候補となる条件が決まったことから、次年度はiPSシートを用いた左室壁置換を実施し、各種評価を行なえると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
免疫不全ラットを用いてiPSシートの左室置換・異所性心移植モデルを作成し、移植後短期（数日～1週間）の評価を行ない、必要であればiPSシート作成および移植の方法を変更する。実施法を確立したのち移植後長期（1、3、6ヶ月後）モデルの作成および評価へと移行する。移植後の評価は、iPSシートの生着をin vivo Bio Luminescence Imagingにより経時的に確認、移植心（左室壁置換）については移植心の左室内圧評価、瘤化の有無、壁厚測定など実施する。移植後 1、3、6ヶ月後に摘出した移植心に対しては、組織学的評価により内腔の血栓付着、壁厚、コラーゲン量を確認し、免疫組織染色によりiPSシート内への血管形成、iPSC-CMの成熟化、周囲のnative心筋細胞とのギャップジャンクション形成等を確認、比較する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度は、iPSシートのin vitroにおける検討および各種組織染色の検討が主となり、in vivoの試験数は当初の予定より少なくなったため、動物関連費用が次年度使用額となった。
次年度は、免疫不全ラットを用いたiPSシートの左室置換・異所性心移植モデル作成の実施、および摘出組織の免疫染色を行ない、また必要に応じて追加のiPSC-CM作成を予定している。そのため次年度使用額は令和5年度請求額と合わせて、動物実験・細胞培養・染色関連する物品、消耗品等の購入に使用する。本研究分野に関する最新の知見を得るためにも関連学会への参加も予定している。
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