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2013 年度 実績報告書

心筋症患者iPS細胞由来心臓組織シートを用いた重症心不全治療創薬研究

研究課題

研究課題/領域番号 25293297
研究種目

基盤研究(B)

研究機関京都大学

研究代表者

恒吉 裕史  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (40645412)

研究分担者 升本 英利  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70645754)
坂田 隆造  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20325781)
丸井 晃  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60402856)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードiPS細胞 / 重症心不全 / 心筋症 / 創薬研究
研究概要

1.心筋症患者iPS細胞の樹立については、京都大学医学部附属病院「医の倫理委員会」規定に基づくiPS細胞臨床開発部の正式な手続きに則り、十分なインフォームド・コンセントおよび同意書を得られた拡張型心筋症患者の術中の皮膚生検により皮膚線維芽細胞を得る予定とした。その際に心筋組織を同時に採取し、その特性を調べて典型的な病態パターンを認識する予定とした。その情報が今後の疾患iPSにおける病態再現モデルの規範なると考えられた。現在「心臓血管手術施行患者からの切除標本を用いた心血管系細胞および組織の特性解析研究」の臨床介入研究実施計画書の作成を完了しており、今後京都大学医学部附属病院「医の倫理委員会」へ提出し、26年度内に標本採取を行い、特性解析およびiPS樹立を進める。
2.iPS細胞由来心筋組織シート作成については、単層高密度培養法をもとにした我々の心筋細胞効率的分化誘導法(Uosaki, PLoS One 2011)を応用した手法により誘導された心筋構成細胞群を温度感受性培養皿上に播種し、自己拍動性心臓組織シートを得ている(Masumoto, AHA 2012 abstract #11848)。現在疾患iPS細胞ではなく通常のiPS細胞を用いているが、より薬剤スクリーニングに適した組成の均一化した心筋組織シート作成に着手している。
3.化合物スクリーニング法については、まず多電極細胞外電位測定システム上に心臓組織シートをおき、細胞外電位波型を測定し、その波形の特徴を解析した。シート全体で同期した自発拍動の記録だけではなく、その薬物応答性評価の一つとして、創薬を考慮する際に重要な心毒性評価に着目し、検討を行った。臨床にて薬剤性QT延長作用を引き起こすE4031を用いた薬剤負荷試験を行い、細胞外電位波形にてQT(FPD)延長作用を再現できることを確認した。

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

心筋組織シート作成法の検討および心筋組織シートを用いた多電極細胞外電位測定システムでの心毒性評価については、いずれ心筋症患者iPS細胞を用いた際に必要となる手法の予備的な検討として、順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

心筋症患者iPS細胞の樹立を進めることに並行して、薬剤スクリーニングにより適したiPS細胞由来の心筋組織シートの作成方法を確立させる。心筋症患者iPS細胞の樹立後には、確立した方法での心筋組織シート作成およびその細胞外電位測定システムでの評価を行い、通常のiPS由来心筋組織シートと比較を行い、病態解明に迫るとともに、薬剤スクリーニングを行い、候補化合物をピックアップする。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of hepatocyte growth factor in myocarditis rats induced by immunization with porcine cardiac myosin.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakano J, Marui A, Masumoto H, Sakata R et al.
    • 雑誌名

      Interactive Journal of Cardiovascular and Thoracic Surgery

      巻: 18 ページ: 300-307

    • DOI

      10.1093/icvts/ivt512

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of microRNA-145 to prevent vein graft disease in rabbits by regulation of smooth muscle cell phenotype.2014

    • 著者名/発表者名
      Ohnaka M, Marui A, Masumoto H, Sakata R et al.
    • 雑誌名

      J Thorac Cardiovasc Surg

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.jtcvs.2013.11.054

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of chemicals inducing cardiomyocyte proliferation in developmental stage-specific manner with pluripotent stem cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Uosaki H, Yamashita JK et al.
    • 雑誌名

      Circ Cardiovasc Genet

      巻: 6 ページ: 624-633

    • DOI

      10.1161/CIRCGENETICS.113.000330

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prevention of retrosternal adhesion by novel biocompatible glue derived from food additives2013

    • 著者名/発表者名
      Kamitani T, Masumoto H, Sakata R et al.
    • 雑誌名

      J Thorac Cardiovasc Surg

      巻: 146 ページ: 1232-1238

    • DOI

      10.1016/j.jtcvs.2013.02.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strategies in cell therapy for cardiac regeneration.2013

    • 著者名/発表者名
      Masumoto H, Yamashita JK.
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 33 ページ: 114-120

    • DOI

      10.2492/inflammregen.33.114

    • 査読あり
  • [学会発表] CELL SHEET TRANSPLANTATION TO RAT INFARCT HEART USING GENOMIC INTEGRATION-FREE HUMAN IPS CELLS GENERATED WITH EPISOMAL PLASMID VECTORS: A STRATEGY FOR TUMOR-FREE CARDIAC CELL THERAPY2014

    • 著者名/発表者名
      Masumoto H., Marui A., Sakata R., Yamashita JK. et al.
    • 学会等名
      ISSCR(International Society for Stem Cell Research) 12th Annual Meeting
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      20140618-20140621
  • [学会発表] Safety and Efficacy of Sustained Release of basic fibroblast growth factor Using Biodegradable Gelatin Hydrogel in Patients With Critical Limb Ischemia2013

    • 著者名/発表者名
      Matsuo T., Masumoto H., Marui A., Sakata R., Yamashita JK.et al.
    • 学会等名
      AHA (American Heart Association) Scientific Sessions 2013
    • 発表場所
      Dallas, USA
    • 年月日
      20131116-20131120
  • [学会発表] 多能性幹細胞由来心臓組織様シートの効果的積層化は移植細胞の生着効率を改善し心筋梗塞後の心機能低下を抑制する2013

    • 著者名/発表者名
      松尾 武彦, 升本 英利, 丸井 晃, 坂田 隆造ほか
    • 学会等名
      第66回日本胸部外科学会定期学術集会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      20131016-20131019
  • [学会発表] An efficient piling up of pluripotent stem cell-derived cardiac tissue-like sheets that robustly promotes cell engraftment and ameliorates cardiac dysfunction after myocardial infarction2013

    • 著者名/発表者名
      Matsuo T., Masumoto H., Marui A., Sakata R., Yamashita JK.et al.
    • 学会等名
      ESC (European Society for Cardiology) Congress2013
    • 発表場所
      Amsterdam, Netherlands
    • 年月日
      20130831-20130904
  • [学会発表] Transplantation of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Engineered Tissue Sheets with Defined Cardiovascular Cell Populations for Infarcted Rat Hearts2013

    • 著者名/発表者名
      Masumoto H., Marui A., Sakata R., Yamashita JK. et al.
    • 学会等名
      ISSCR(International Society for Stem Cell Research) 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      20130612-20130615
  • [学会発表] 再生医学研究が変える外科の近未来 細胞シート技術を用いた多能性幹細胞による心筋再生研究 機能的再生から組織再生へ2013

    • 著者名/発表者名
      升本 英利, 丸井 晃, 山下 潤, 坂田 隆造ほか
    • 学会等名
      第113回日本外科学会定期学術集会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      20130411-20130413
  • [学会発表] The Transplantation of Human iPS Cell-Derived Cardiac Cell Sheets to Rat Myocardial Infarction Model Ameliorates Cardiac Dysfunction Through Neovascularization.2013

    • 著者名/発表者名
      Masumoto H., Marui A., Sakata R., Yamashita JK et al.
    • 学会等名
      The 21st Annual Meeting Of The Asian Society For Cardiovascular And Thoracic Surgery (ASCVTS2013)
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      20130404-20130407
  • [図書] Pluripotent Stem Cells, ISBN 978-953-51-1192-42013

    • 著者名/発表者名
      Masumoto H, Yamashita JK
    • 総ページ数
      372
    • 出版者
      InTech
  • [備考] 京都大学 心臓血管外科

    • URL

      http://kyoto-cvs.jp/

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公開日: 2015-05-28  

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