ヒト心臓幹細胞からの心筋分化誘導法の樹立～心疾患テーラーメイド医療へのシナリオ～

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25461118
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 細田 徹 東海大学, 創造科学技術研究機構, 准教授 (50608601)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 心臓幹細胞 / 体性幹細胞 / 心筋分化誘導 / 再生医学

研究概要

開心手術症例から得られる心臓組織片を用いて、c-kit陽性心臓幹細胞を単離・培養した。細胞選別の特異性については、c-kit受容体に対する免疫細胞染色によって確かめた。
この細胞を、マトリゲルによりコーティングした24ウェル（ないし96ウェル）皿に播種し、アスコルビン酸、Wnt阻害薬、BMP阻害薬、Nodal阻害薬、レチノイン酸阻害薬、及びトリヨードサイロニンを、種々の組み合わせで、またタイミングを変えつつ作用させ、それぞれ１ヶ月以上ずつ刺激を続けて拍動性の変化が見られるかどうかを日々観察した。また、いくつかのサンプルを選んでRNAを回収し、qRT-PCR法によって心筋への分化傾向の見られる条件を見出そうと試みた。
残念ながら、有意に分化の進んでいると思われる細胞が見られず、更に追加の条件として、デキサメサゾン、オキシトシン、シクロスポリン、DMSOを、それぞれ個別に作用させてみたが、これらの条件でも心筋への分化傾向は見出せなかった。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ヒト心臓幹細胞の培養と、分化誘導を試行するシステムの確立には成功しているが、これまでに試した条件では明らかな心筋分化誘導を達成出来ておらず、更なる工夫が必要となる。

今後の研究の推進方策

心筋への分化誘導研究が盛んに行われているiPS細胞ないしES細胞の研究者と、学会や研究会等で意見交換したり、研究室を訪れて実験の様子を見学したりして、継続的にヒントを得ている。具体的には、細胞の培養密度や、浮遊培養系の模索、培養皿の形状やコーティングの材質等について検討し、工夫して行く予定である。

次年度の研究費の使用計画

消耗品購入のタイミングの前後により、次年度に僅かに繰越金が生じました。
細胞の分化誘導に用いる試薬等に使う予定です。研究計画や、予算の使用計画自体に変更はありません。

研究成果

• [雑誌論文] 血管・心筋再生医療の展開. (2014)
  • 著者名/発表者名: 林 恵美子、細田 徹.
  • 雑誌名: medicina 巻: 51 ページ: 718-721
• [雑誌論文] c-Kit-positive cardiac stem cells nested in hypoxic niches are activated by stem cell factor reversing the aging myopathy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sanada F, Kim J, Czarna A, Chan NY, Signore S, Ogorek B, Isobe K, Wybieralska E, Borghetti G, Pesapane A, Sorrentino A, Mangano E, Cappetta D, Mangiaracina C, Ricciardi M, Cimini M, Ifedigbo E, Perrella MA, Goichberg P, Choi AM, Kajstura J, Hosoda T, Rota M, Anversa P, Leri A.
  • 雑誌名: Circulation Research 巻: 114 ページ: 41-55
  • DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.114.302500
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical application of cardiac stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hosoda T.
  • 雑誌名: Cell Biology: Research & Therapy 巻: 未定 ページ: 未定
  • DOI: 10.4172/2324-9293.S1-001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myocyte renewal and therapeutic myocardial regeneration using various progenitor cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayashi E, Hosoda T.
  • 雑誌名: Heart Failure Reviews 巻: 未定 ページ: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissecting the molecular relationship among various cardiogenic progenitor cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Dey D, Han L, Bauer M, Sanada F, Oikonomopoulos A, Hosoda T, Unno K, De Almeida P, Leri A, Wu JC.
  • 雑誌名: Circulation Research 巻: 112 ページ: 1253-1262
  • DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.112.300779
  • 査読あり
• [雑誌論文] Therapeutic application of cardiac stem cells and other cell types. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi E, Hosoda T.
  • 雑誌名: BioMed Research International 巻: 2013 ページ: 736815
  • DOI: 10.1155/2013/736815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inositol 1, 4, 5-trisphosphate receptors and human left ventricular myocytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Signore S, Sorrentino A, Ferreira-Martins J, Kannappan R, Shafaie M, Del Ben F, Isobe K, Arranto C, Wybieralska E, Webster A, Sanada F, Ogorek B, Zheng H, Liu X, Del Monte F, D'Alessandro DA, Wunimenghe O, Michler RE, Hosoda T, Goichberg P, Leri A, Kajstura J, Anversa P, Rota M.
  • 雑誌名: Circulation 巻: 128 ページ: 1286-1297
  • DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.113.002764
  • 査読あり
• [雑誌論文] The mircrine mechanism controlling cardiac stem cell fate. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hosoda T.
  • 雑誌名: Frontiers in Genetics 巻: 4 ページ: 204
  • DOI: 10.3389/fgene.2013.00204
  • 査読あり
• [雑誌論文] 心臓組織幹細胞. (2013)
  • 著者名/発表者名: 林 恵美子、細田 徹.
  • 雑誌名: 血管医学 巻: 14 ページ: 77-84
• [雑誌論文] 心臓幹細胞とエイジング. (2013)
  • 著者名/発表者名: 林 恵美子、田中千陽、細田 徹.
  • 雑誌名: Heart View 巻: 17 ページ: 379-384
• [雑誌論文] 再生医療ー細胞移植治療の進歩と展望ー. (2013)
  • 著者名/発表者名: 林 恵美子、細田 徹.
  • 雑誌名: カレントテラピー 巻: 31 ページ: 406
• [学会発表] 心臓幹細胞による心不全治療. (2014)
  • 著者名/発表者名: 細田 徹.
  • 学会等名: 第137回 姫路循環器研究会 学術講演会
  • 発表場所: 姫路市医師会館、兵庫
  • 年月日: 20140522-20140522
  • 招待講演
• [学会発表] The Most Promising Cell Therapy for the Failing Heart and its Application in Japan. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Hosoda.
  • 学会等名: 第78回 日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
  • 年月日: 20140321-20140321
• [学会発表] 第三世代心臓幹細胞の同定と臨床応用. (2013)
  • 著者名/発表者名: 細田 徹.
  • 学会等名: 第17回 日本心血管内分泌代謝学会学術総会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター、大阪
  • 年月日: 20131123-20131123
  • 招待講演
• [学会発表] 心臓幹細胞が描き出す未来. (2013)
  • 著者名/発表者名: 細田 徹.
  • 学会等名: 杉並循環器病診連携懇話会
  • 発表場所: 阿佐ヶ谷、東京
  • 年月日: 20131028-20131028
  • 招待講演
• [学会発表] 第三世代ヒト心臓幹細胞による心不全治療. (2013)
  • 著者名/発表者名: 細田 徹.
  • 学会等名: 第4回Molecular Cardiovascular Conference II
  • 発表場所: キロロ、北海道
  • 年月日: 20130907-20130907
• [学会発表] 心臓幹細胞による心不全治療. (2013)
  • 著者名/発表者名: 細田 徹.
  • 学会等名: 第53回城西循環器病研究会
  • 発表場所: 新宿
  • 年月日: 20130620-20130620
  • 招待講演
• [図書] 再生医療用語ハンドブック. (2014)
  • 著者名/発表者名: 細田 徹.
  • 総ページ数: 未定
  • 出版者: 日本再生医療学会、メディカルトリビューン
• [図書] 再生医療における臨床研究と製品開発. (2013)
  • 著者名/発表者名: 細田 徹.
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 技術情報協会
• [備考] 東海大学 創造科学技術研究機構 告知・成果・実績 細田 徹
  • URL: http://www.u-tokai.ac.jp/tuiist/tt/announcement_hosoda.html