ヒト膀胱平滑筋細胞の不死化に関する研究

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25462531
• 研究機関: 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター
• 研究代表者: 吉田 正貴 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 手術・集中治療部, 部長 (20201858)
• 研究分担者: 橋本 有弘 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 再生再建医学研究部, 部長 (00208456)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 膀胱平滑筋 / 不死化細胞 / 下部尿路機能障害 / 尿失禁 / 低活動膀胱 / 再生医療

研究実績の概要

膀胱平滑筋細胞は尿の保持および排泄機能を維持するうえで重要な細胞で、この細胞の機能不全は膀胱の刺激状態（過活動膀胱）や排尿筋の収縮不全（低活動膀胱）を引き起こす、特に低活動膀胱では排尿筋収縮能は改善が難しく、収縮能を補うような薬剤の開発も遅れている。ヒト膀胱平滑筋不死化を行うことで、膀胱平滑筋の再生が可能となり、低活動膀胱の治療法として有効と考えられる。
我々は市販のヒト膀胱平滑筋細胞を用いて培養条件の検討を行ってきた結果、CDK4R24, Cyclin D1, hTERTの３遺伝子を、レンチウィルスベクターを使って初代培養膀胱平滑筋細胞に導入したところ、population doublingsが50を超えるまで増殖を続けることを確認した。この細胞の特長を示す。1)細胞分裂の速さは２０時間以内と非常に速く、分化条件下では増殖停止する細胞およびゆっくり増殖する細胞が多くなる。2)培養9-12日で細胞は、紡錘型となりアクチン線維が発達する。3)αSMA, γSMA, Calponinの発現は､分化培養下で増大する。4)増殖培地中ではアクチンストレス線維が形成されるが、構成アクチンは、βCYA(cytoplasmic actin)が主体。5)分化培地中では、アクチン線維が発達し、構成アクチンはαSMAが主になる。6)AChR(M2)は、分化未分化状態とも、大量に発現しているが、AChR(M3)は少ない。7)カルシウムイオノフォアA23187　5 μMによって細胞は急速に縮む。8)90ｍM KCl による、電位依存性カルシウムチャンネルの開口により細胞内Ca濃度が上昇する。9)Connexin43は細胞接触部位に分布しており、Gap junctionを形成していると思われる。
この不死化細胞は障害を受けた膀胱平滑筋細胞の再生医療や排尿障害の新たな薬剤の開発に寄与するものと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Naftopidil on Bladder Microcirculation in a Rat Model of Bladder Outlet Obstruction, Low Urin Tract Symptoms (2016)
  • 著者名/発表者名: Majima T, Yamamoto T, Funahashi Y, Talkai S, Yoshihisa Matsukawa Y, Yoshida M, Momokazu Goto M.
  • 雑誌名: Low Urin Tract Symptoms 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1111/luts.12119
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Frontal white matter hyperintensity predicts lower urinary tract dysfunction in older adults with amnestic mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogama N, Yoshida M, Nakai T, Niida S, Toba K and Sakurai T.
  • 雑誌名: Geriatr Gerontol Int 巻: 16 ページ: 167-74
  • DOI: 10.1111/ggi.12447. Epub 2015 Jan 22.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Staurosporine allows dystrophin expression by skipping of nonsense-encoding exon. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishida A, Oda A, Takeuchi A, Lee T, Awano H, Hashimoto N, Takeshima Y, Matsuo M.
  • 雑誌名: Brain Dev. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2016.03.003.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cancer cachexia causes skeletal muscle damage via transient receptor potential vanilloid 2-independent mechanisms, unlike muscular dystrophy (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwata Y, Suzuki N, Ohtake H, Kamauchi S, Hashimoto N, Kiyono T, Wakabayashi S
  • 雑誌名: Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1002/jcsm.12067
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Burden of benign prostatic hyperplasia among men in Japan: Patient-reported outcomes among those diagnosed and experiencing symptoms (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M; Flores, Natalia M.; Vietri, Jeffrey; Lee, Matthew; Murakami, Masahiro
  • 雑誌名: Int J Urol 巻: 22 ページ: 949-955
  • DOI: 10.1111/iju.12849. Epub 2015 Jul 2.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Safety and efficacy of mirabegron as add-on therapy in patients with overactive bladder treated with solifenacin: a postmarketing, open-label study in Japan (MILAI study). (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi O, Kakizaki H, Homma Y, Igawa Y, Takeda M, Nishizawa O, Gotoh M, Yoshida M, Yokoyama O, Seki N, Okitsu A, Hamada T, Kobayashi A, Kuroishi K.
  • 雑誌名: BJU Int. 巻: 116 ページ: 612-22
  • DOI: 10.1111/bju.13068. Epub 2015 Apr 23.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Tadalafil 5mg once daily for the treatment of Asian men with lower urinary tract symptoms secondary to benign prostatic hyperplasia: analyses of data pooled from three randomized, double-blind, placebo-controlled studies. allows dystrophin expression by skipping of nonsense-encoding exon. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa O, Yoshida M, Takeda M, Yokoyama O, Morisaki Y, Murakami M, Viktrup L.
  • 雑誌名: Int J Urol 巻: 22 ページ: 378-384
  • DOI: 10.1111/iju.12699. Epub 2015 Feb 24.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Pro-Insulin-Like Growth Factor-II Ameliorates Age-Related Inefficient Regenerative Response by Orchestrating Self-Reinforcement Mechanism of Muscle Regeneration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikemoto-Uezumi M, Uezumi A, Tsuchida K, Fukada S, Yamamoto H, Yamamoto N, Shiomi K, Hashimoto N.
  • 雑誌名: Stem Cells. 巻: 33 ページ: 2456-68
  • DOI: 10.1002/stem.2045. Epub 2015 May 26.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Doublecortin marks a new population of transiently amplifying muscle progenitor cells and is required for myofiber maturation during skeletal muscle regeneration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ogawa R, Ma Y, Yamaguchi M, Ito T, Watanabe Y, Ohtani T, Murakami S, Uchida S, De Gaspari P, Uezumi A, Nakamura M, Miyagoe-Suzuki Y, Tsujikawa K, Hashimoto N, Braun T, Tanaka T, Takeda S, Yamamoto H, Fukada S.
  • 雑誌名: Development. 巻: 142 ページ: 51-61
  • DOI: 10.1242/dev.112557. Epub 2014 Dec 5.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 骨格筋幹細胞 (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋本有弘
  • 雑誌名: 日本臨床 巻: 73 ページ: 238-242
  • オープンアクセス
• [学会発表] Mirabegron improves nocturia and nocturia associated QOL and sleep quality (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Gotoh M, Kageyama K, Kato K, Matsukawa M, Marushima M, abd Study group of N-QOL
  • 学会等名: 30th Annual EAU Congress
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2016-03-13
  • 国際学会
• [学会発表] 高齢者由来ヒト筋前駆細胞（筋芽細胞）の細胞増殖特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大久保咲、橋本有弘
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 酸化ストレスによってマウス筋前駆細胞（筋芽細胞）に誘導されるMitotic Catastrophe (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋本有弘、大久保咲、倉谷麻依
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] 血中DNAのメチル化を指標としたアルツハイマー病早期診断法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 坂口和弥、新飯田俊平、橋本有弘、下田修義
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] Frontal white matter hyperintensity predicts lower urinary tract dysfunction in elderly with amnestic mild cognitive impairment and alzheimer disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Ogama N, Nakai T, Niida S, Toba K, Sakurai T
  • 学会等名: International Continence Society 45th Annual Meeting
  • 発表場所: Montrial, Canada
  • 年月日: 2015-10-08
  • 国際学会
• [学会発表] The effect of silodosin on the prostatic microcirculation in a prostatitis rat model induced by urine reflux. (2015)
  • 著者名/発表者名: Funahashi Y, Yoshida M, Yamamoto T, Matsukawa Y, Majima T, Gotoh M
  • 学会等名: InInternational Continence Society 45th Annual Meeting
  • 発表場所: Montrial, Canada
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] Development of new nomograms of urinary flow rates in Japanese men. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Otani M, Miyamoto Y, Kudo J, Yamaguchi O
  • 学会等名: International Continence Society 45th Annual Meeting
  • 発表場所: Montrial, Canada
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] 尿逆流性前立腺炎モデルにおけるシロドシンの微小循環改善効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 舟橋康人、吉田正貴、山本徳則、加藤真貴子、松川宜久、馬嶋 剛、後藤百万
  • 学会等名: 第22回日本排尿機能学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] 酸化ストレスによるマウス筋前駆細胞（筋芽細胞）の細胞増殖抑制機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋本 有弘、倉谷 麻衣、大久保 咲
  • 学会等名: 日本筋学会第１回学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-08
• [学会発表] Pro-IGF-IIの補充は老化筋再生不良を改善させる (2015)
  • 著者名/発表者名: 上住 円、上住聡芳、土田邦博、深田宗一朗、橋本有弘
  • 学会等名: 日本筋学会第１回学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-08