転写因子を用いた心筋細胞分化誘導方法の開発

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22689027
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 湯浅 慎介 慶應義塾大学, 医学部, 特任講師 (90398628)
• キーワード: 心臓 / 心筋細胞 / 分化 / 転写因子

研究概要

iPS細胞は線維芽細胞にES細胞特異的な転写因子を導入し樹立されるES細胞類似多能性幹細胞である。患者特異的心筋細胞を得るにはiPS細胞を樹立・維持しながら分化・選別していく。我々は、心臓特異的転写因子を線維芽細胞に導入することで、直接心筋細胞が分化誘導可能性ではないかと考えている。これまで様々な筋特異的転写因子をレトロウィルスにより線維芽細胞に遺伝子導入し心筋細胞分化を検討し心筋特異的遺伝子発現が線維芽細胞において大きく上昇することを確認した。線維芽細胞から心筋細胞直接分化誘導方法を開発することで、容易かつ迅速に心筋細胞が効率に得られ心筋再生医療へ応用されることが期待される。線維芽細胞に遺伝子導入する方法として、iPS細胞の樹立にも汎用されている強い感染力と強い発現力を有するpMXsを用いたレトロウィルスを使用している。20種類の心臓で発現している転写因子及び転写補助因子をレトロウィルスベクターに組み込み、線維芽細胞へ遺伝子導入することにより心筋細胞分化を試みた。定量的RT-PCR法にても心筋特異的遺伝子の発現上昇が確認されている。また転写因子以外の転写補助因子も用いているが、これまでに用いた転写補助因子では心筋特異的遺伝子の発現に大きな変化を与えることはなかった。また免疫染色を行うことにより、分化細胞が心筋構造タンパクを発現して、形態的に心筋細胞に分化していることも確認している。

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

線維芽細胞において様々な心筋特異的遺伝子の発現が、外来性心筋特異的遺伝子により強制発現されることが確認された、さらなる発現上昇と、より成熟した心筋細胞の形質を獲得していくための研究を展開していく。

今後の研究の推進方策

線維芽細胞から様々な最終分化細胞を誘導可能であることは、ここ数年で多数の報告がある。今後の研究展開としては、他の研究との比較、改良が望まれている。

研究成果

• [雑誌論文] Wnt2 accelerates cardiac myocyte differentiation from ES-cell derived mesodermal cells via non-canonical pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Onizuka T, Yuasa S, Kusumoto D, Shimoji K, Egashira T, Ohno Y, Kageyama T, Tanaka T, Hattori R Fujita J, Ieda M, Kimura K, Makino S, Sano M, Kudo A, Fukuda K
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol 巻: 52(3)
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2011.11.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induced pluripotent stem cells in cardiovascular medicine (2011)
  • 著者名/発表者名: Egashira T, Yuasa S, Fukuda K
  • 雑誌名: Stem Cells Int 巻: 2011 ページ: 348960
  • 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, Yuasa S, 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: J Exp Med. 巻: 208(4) ページ: 715-27
  • DOI: 0.1084/jem.20101059
  • 査読あり
• [雑誌論文] Outcomes of intravascular ultrasound-guided percutaneous coronary intervention with drug-eluting stents versus bare metal stents for acute coronary syndrome in octogenarians (2011)
  • 著者名/発表者名: Maekawa Y, Kawamura A, Yuasa S, Ohno Y, Arai T, Numasawa Y, Endo A, Fukuda K
  • 雑誌名: Angiology 巻: 62(8) ページ: 620-4
  • DOI: 10.1177/0003319711403733
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successful coronary intervention of chronic total occlusion of the right coronary artery by ipsilateral injection via an isolated conus artery (2011)
  • 著者名/発表者名: Arai T, Kawamura A, Yuasa S, Maekawa Y, Fukuda K
  • 雑誌名: Heart Vessels 巻: (In press)
  • DOI: 10.1007/s00380-011-0170-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successful percutaneous coil embolization of coronary-pulmonary, -carotid, and -in ternal mammary artery fistulas (2011)
  • 著者名/発表者名: Numasawa Y, Kawamura A, Hashimoto S, Endo A, Yuasa S, Maekawa Y, Kuribayashi S, Fukuda K
  • 雑誌名: Heart Vessels 巻: (In press)
  • DOI: 10.1007/s00380-011-0172-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Derivation of induced pluripotent stem cells from human peripheral circulating T cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Seki T, Yuasa S, Fukuda K
  • 雑誌名: Curr Protoc Stem Cell Biol 巻: Chapter 4:Unit4A.3
  • DOI: 10.1002/9780470151808.sc04a03s18
  • 査読あり
• [雑誌論文] A case of severe aortic stenosis with severe coronary artery disease that was suecessfully treated by balloon aortic valvuloplasty and percutaneous coronary intervention (2011)
  • 著者名/発表者名: Maekawa Y, Kawamura A, Furuta A, Yuasa S, Fukuda K
  • 雑誌名: Heart Vessels 巻: (In press)
  • DOI: 10.1007/s00380-011-0208-3Online First^<TM>
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Comparison of Takotsubo Cardiomyopathy between Japan and USA : 3-year Follow-up Study (2011)
  • 著者名/発表者名: Maekawa Y, Kawamura A, Yuasa S, Nesto RW, Fukuda K
  • 雑誌名: Intern Med 巻: 2012;51(3) ページ: 257-62
  • DOI: 10.2169/internalrnedicine.51.6559
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of induced pluripotent stem cells from a small amount of human peripheral blood using a combination of activated T cells and Sendai virus (2011)
  • 著者名/発表者名: Seki T, Yuasa S, Fukuda K
  • 雑誌名: Nature protocols 巻: (In press)
  • DOI: 10.1038/nprot.2012.015
  • 査読あり
• [学会発表] Drag evaluation for personalized medicine by using human iPS cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuasa S
  • 学会等名: The 28th Annual Meeting of the International Society for Heart Research Japanese Section
  • 発表場所: Tokyo.学術総合センター
  • 年月日: 2011-12-02
• [学会発表] Generation of induced pluripotent stem cells from human tenninally differentiated circulating T cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuasa S
  • 学会等名: Kuopio Stem cell Workshop
  • 発表場所: Kuopio, Finland
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] 末梢血最終分化T細胞からのiPS細胞樹立方法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuasa S
  • 学会等名: 日本臨床免疫学会総会モーニング教育講演
  • 発表場所: 東京.京王プラザホテル
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Human Peripheral Blood : Less Invasive and Clinically Applicable Technique (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuasa S
  • 学会等名: The Japanese Circulation Society
  • 発表場所: Yokohama.パシフィコ横浜(会長特別企画)
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] iPS細胞時代に向けた心筋再生の現状と展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuasa S
  • 学会等名: 日本動物細胞工学会
  • 発表場所: 東京.東京大学
  • 年月日: 2011-07-22
• [学会発表] Generation of induced pluripotent stem cells from human peripheral blood : less invasive and clinically applicable technique (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuasa S
  • 学会等名: The 41th Taiwan Society of Cardiology (TSOC) Annual Convention and Scientific Session
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2011-05-14
• [図書] ヒトiPS細胞を用いた心筋再生医療の現状と未来 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯浅慎介
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 循環器内科
• [図書] 臨床応用へ向けたiPS細胞樹立方法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯浅慎介
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 呼吸と循環
• [図書] AHA2011学会聴講記 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯浅慎介
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: International Review of Thrombosis
• [図書] 患者特異的iPS細胞による疾患メカニズムの解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯浅慎介
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: Annual Review循環器2012
• [図書] iPS/ES細胞研究Pick Up第11回 (2011)
  • 著者名/発表者名: 湯浅慎介
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: Medical Tribune
• [図書] 炎症細胞が作り出すニッチと筋肉再生 (2011)
  • 著者名/発表者名: 湯浅慎介
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 実験医学増刊号
• [図書] iPS/ES細胞研究Pick Up第14回 (2011)
  • 著者名/発表者名: 湯浅慎介
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: Medical Tribune