| 研究課題/領域番号 |
25461051
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
丹羽 良子 名古屋大学, 環境医学研究所, 研究員 (00216467)
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| 研究分担者 |
神谷 香一郎 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (50194973)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 遺伝性不整脈 / iPS細胞 / 薬物誘発性 / QT延長症候群 / イオンチャネル |
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| 研究概要 |
本研究計画３ヵ年で、主として第７番目のLQT症候群すなわちAndersen症候群の患者及びshort coupled variant of torsade de pointes患者末梢血リンパ球から樹立したiPS細胞を用い、その不整脈原性の機序と治療法について検討する。我々は既に両患者からiPS細胞を樹立しさらに心筋細胞を得ている。Andersen症候群患者については、遺伝子変異の判明している三名の (KCNJ2R218W、KCNJ2R67W、 KCNJ2R218Q)について心筋細胞に分化させた実験を開始している。また、遺伝子変異が同定されていないshort coupled variant of torsade de pointes患者から得た分化心筋細胞を用いた電気生理学的実験を開始している。
Andersen症候群は、心室性不整脈、周期性四肢麻痺、骨格異常を三徴とする遺伝性疾患であり、KCNJ2遺伝子異常によりコードするKir2.1（内向き整流Ｋチャネル）に変異を生じ、IK1電流の減少が心電図Ｕ波と特徴的な二方向性の心室性期外収縮をもたらす。機序として細胞内Ca2+濃度の上昇により異常な膜電位振動とそれによる遅延後脱分極が推察されているが、実際には未だまったく解明されていない。
我々は、MEAを用いた細胞外電位測定とCa蛍光指示色素Fluo-4をもちいた細胞内Ca動態の解析により、iPS細胞由来の心筋細胞を用いることにより世界で初めて細胞内Ca過負荷状態がAndersen症候群に伴う不整脈発生機序であることを示すことができた。その成果の一部は平成26年3月の日本循環器学会総会で発表することができた。現在論文を作成中である。
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| 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
現在までに、研究計画のおおよそは達成できている。すなわち（１）健常者及び遺伝性QT延長症候群（LQT7）患者からのiPS細胞の樹立、（２）ヒトiPS細胞からの心筋細胞誘導、については問題なく経過している。（３）ヒト再生心筋細胞の活動電位、イオンチャネル活動、については現在主として標本の作成上の問題で難航している。すなわち、ヒトiPS細胞由来の心筋細胞塊から細胞を単離する際に酵素処理による細胞のダメージが強く、良好なイオン電流が観察されていない。現在、パッチクランプについては、共同研究という形式で他大学の専門家と連携を取って問題点の解決を試みている。代わりに（４）としてMEAを用いた細胞外電位を用いることにより、Andersen症候群患者iPS細胞由来の心筋細胞では遅延後脱分極（DAD）による自発興奮が生じ、カテコラミンにより増幅され、フレカイナイドにより抑制されることを示した。更に（５）Ca蛍光指示色素Fluo-4をもちいた細胞内Ca動態の解析により、この電気的自発活動が細胞内過負荷状態に基づくことを明らかにできた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後はさらに、前年度の実験計画（１）健常者及び遺伝性QT延長症候群（LQT7）患者からのiPS細胞の樹立、（２）ヒトiPS細胞からの心筋細胞誘導、（３）ヒト再生心筋細胞の活動電位、イオンチャネル活動、（４）MEAを用いた細胞外電位、（５）Ca蛍光指示色素Fluo-4をもちいた細胞内Ca動態の解析、を遂行するとともに、更に（６）遺伝子変異が同定されていないshort coupled variant of torsade de pointes患者から得た分化心筋細胞を用いた電気生理学的実験を予定している。
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