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2015 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 坂田 隆造  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (20325781)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード心筋疾患外科学 / iPS細胞 / 創薬スクリーニング / 心筋症
研究実績の概要

1.心筋症患者iPS細胞の樹立については、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計画とした。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計画とし、「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」の研究計画書を作成した。京都大学医学部附属病院「医の倫理委員会」の承認を得て、1例の標本採取を行った。
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おり、(Masumoto, Sci Rep 2014)、シートの作成法をより発展させ、組成の均一化した薬剤スクリーニングに適する心筋組織シートの作成を行った。具体的には、心臓組織構成細胞である、心筋細胞・内皮細胞・壁細胞を個別に分化誘導し、それらを混合したシートを作成した。特に心筋細胞と壁細胞において、その混合比率を厳密にコントロールしたシートを作成し、シートの性状・電気的特徴などを検討した。
3.化合物スクリーニング法については、多電極細胞外電位測定システム上に心臓組織シートを乗せ、細胞外電位測定を測定し、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。またこの薬剤負荷により、QT(FPD)延長のみでなく、特徴的な不整脈現象を観察することができ、臨床的に重要な不整脈のin vitro病態再現モデルとして、病態解明および創薬研究において有用な結果を得ることができた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Green Tea Polyphenol Prevents Diabetic Rats From Acute Kidney Injury After Cardiopulmonary Bypass2016

    • 著者名/発表者名
      Funamoto M, Masumoto H, Takaori K, Taki T, Setozaki S, Yamazaki K, Minakata K, Ikeda T, Hyon SH, Sakata R.
    • 雑誌名

      Ann Thorac Surg.

      巻: 101 ページ: 1507-13

    • DOI

      10.1016/j.athoracsur.2015.09.080.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient long-term survival of cell grafts after myocardial infarction with thick viable cardiac tissue entirely from pluripotent stem cells2015

    • 著者名/発表者名
      Matsuo T, Masumoto H, Tajima S, Ikuno T, Katayama S, Minakata K, Ikeda T, Yamamizu K, Tabata Y, Sakata R, Yamashita JK.
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 5 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1038/srep16842

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ブタ心筋梗塞モデルを用いたiPS細胞由来心臓組織シート移植による不整脈評価実験2015

    • 著者名/発表者名
      幾野 毅、坂田隆造、山下潤 他
    • 学会等名
      第37回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2015-11-09
  • [学会発表] Human iPS cell-derived 3D engineered cardiac tissue including cardiomyocytes and multiple vascular lineages for cardiac regeneration.2015

    • 著者名/発表者名
      Masumoto H, Sakata R, Yamashita JK et al.
    • 学会等名
      American Heart Association 2015
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Transplantation of genomic integration-free human iPS cell-derived cardiac tissue sheets into Porcine infarct hearts produced no lethal arrhythmia : A preclinical study for a safer human iPS cell therapy.2015

    • 著者名/発表者名
      Aoki T, Sakata R, Yamashita JK et al.
    • 学会等名
      American Heart Association 2015
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-11
    • 国際学会
  • [学会発表] ardiac tissue sheet including human iPS cell-derived cardiomyocytes and vascular cells restores impaired left ventricular systolic function of infarcted porcine hearts: a preclinical study.2015

    • 著者名/発表者名
      Masumoto H, Sakata R, Yamashita JK et al.
    • 学会等名
      European Society of Cardiology (ESC) Congress
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      2015-08-29 – 2015-09-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of 3D Engineered Cardiac Tissue with Human iPS Cell-derived Cardiomyocytes and Endothelial Cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Masumoto H, Sakata R, Yamashita JK et al.
    • 学会等名
      Annual Meeting of International Society of Stem Cell Research (ISSCR).
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • 国際学会
  • [図書] Annual Review循環器:心筋再生医療の進歩.2016

    • 著者名/発表者名
      升本英利、坂田隆造
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      中外医学社

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公開日: 2017-01-06  

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