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2022 年度 実績報告書

心筋再生と抗線維化を目指した革新的心不全治療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22H03065
配分区分補助金
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) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード心臓再生
研究実績の概要

重症心不全の予後はいぜん不良であり、新しい治療法の開発が求められている。心臓は再生能力に乏しいため、心筋梗塞などの障害後は線維化や左室リモデリングが進行するが、現在臨床で有効な心筋再生法や抗線維化治療はない。これに対して我々は、線維芽細胞に心筋特異的転写因子を導入して、心筋を直接作製する心筋リプログラミング法を開発した。さらに急性心筋梗塞モデルマウスに対して心筋リプログラミングにより、心筋再生と梗塞巣の縮小に成功している。これらの結果は、心筋リプログラミングが心筋再生と抗線維化作用の両方を有することを示すが、これまで慢性期心筋梗塞(心不全)に対する報告はない。また瘢痕化した梗塞巣に存在する特殊な心臓線維芽細胞(Matrifibrocyte)のリプログラミング効果も不明である。そこで本研究では慢性期心筋梗塞モデルマウスを用いて心筋リプログラミングの有効性を検証する。本年度は線維芽細胞特異的心筋リプログラミング遺伝子発現マウスの作製を行った。
従来のマウス心臓に遺伝子ベクターを直接導入する方法は、慢性心筋梗塞モデルでは再開胸と菲薄化した梗塞部に遺伝子導入する必要があるため技術的に困難である。そこで慢性心筋梗塞に対する心筋リプログラミングを確立するため、薬剤により線維芽細胞特異的に心筋リプログラミング遺伝子発現を制御できる遺伝子改変マウスを開発する。まず心筋リプログラミング遺伝子発現floxマウス(CAG-CAT-MGTH2A Tg)を作製し、線維芽細胞特異的ER-Creマウス(Tcf21-iCre Tg)、レポーターマウス(R26-tdTomato)と交配してトリプルTG (TTg) マウスを作製する。このTTgマウスにタモキシフェンを投与することで、心筋リプログラミングと心臓線維芽細胞のリネージトレーシングが可能になる。これまでの実験で遺伝子改変マウスの作製に成功している。

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

線維芽細胞特異的心筋リプログラミング遺伝子発現マウスの作製に成功して、関連論文を発表した。

今後の研究の推進方策

心筋リプログラミング遺伝子発現マウスに対して慢性心筋梗塞モデルを作製する。心筋リプログラミングによる治療効果を検討し、分子メカニズムも解明する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Development of direct cardiac reprogramming for clinical applications2023

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

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology

      巻: 178 ページ: 1~8

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2023.03.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Reprogramming Improves Cardiac Function and Reverses Fibrosis in Chronic Myocardial Infarction2023

    • 著者名/発表者名
      Tani Hidenori、Sadahiro Taketaro、Yamada Yu、Isomi Mari、Yamakawa Hiroyuki、Fujita Ryo、Abe Yuto、Akiyama Tatsuya、Nakano Koji、Kuze Yuta、Seki Masahide、Suzuki Yutaka、Fujisawa Manabu、Sakata-Yanagimoto Mamiko、Chiba Shigeru、Fukuda Keiichi、Ieda Masaki
    • 雑誌名

      Circulation

      巻: 147 ページ: 223~238

    • DOI

      10.1161/CIRCULATIONAHA.121.058655

    • 査読あり
  • [学会発表] Application of direct reprogramming technology into cardiomyocyte regeneration2023

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ieda
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct Reprogramming for Cardiac Regeneration2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ieda
    • 学会等名
      The 16th Oriental Congress of Cardiology OCC-JCS Joint session
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ダイレクトリプログラミングによる心臓再生遺伝子治療2022

    • 著者名/発表者名
      家田真樹
    • 学会等名
      第70回日本心臓病学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 心臓線維化と心筋再生2022

    • 著者名/発表者名
      家田真樹
    • 学会等名
      第26回日本心不全学会学術集会
    • 招待講演
  • [図書] 新たな心筋再生技術―ダイレクトリプログラミング2022

    • 著者名/発表者名
      村岡直人、家田真樹
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      医学のあゆみ
  • [図書] 心血管発生と再生医学への新しい展開2022

    • 著者名/発表者名
      貞廣威太郎, 家田真樹
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      科学評論社
  • [産業財産権] 心臓拡張機能改善剤および心臓拡張機能改善剤のスクリーニング方法2023

    • 発明者名
      家田真樹、貞廣威太郎、山田優
    • 権利者名
      国立大学法人筑波大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2023-001890

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公開日: 2023-12-25  

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