マイクロRNAによる心筋リプログラミングと分子基盤の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26293193
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 家田 真樹 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (70296557)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: リプログラミング / マイクロRNA

研究実績の概要

マイクロRNAはシードシークエンスと配列が一致する遺伝子の3-UTR領域に直接結合して、遺伝子の発現を抑制して機能する。そこで心筋リプログラミングの分子基盤を解明するため、miR-Xの作用を説明できるターゲット遺伝子を同定した。方法としてはmiR-X導入により発現が低下する遺伝子をマイクロアレイ法で探索して、候補遺伝子をTargetScanなどのBioinformaticsで絞り込んだ。最終的に候補遺伝子の発現抑制をルシフェラーゼアッセイ、遺伝子発現や蛋白発現の低下をqRT-PCRやWestern blotなどで確認する。これまでの実験でmiR-Xの新規ターゲットとなる標的遺伝子Yを同定することに成功した。遺伝子YはEpithelial-Mesenchymal Transition(EMT)のマスター遺伝子として知られており、miR-X によるYの発現抑制により線維芽細胞の表現型が消失することを説明できる。さらに遺伝子Yの過剰発現によりmiR-X による心筋誘導効果が抑制されることも確認しており、miR-XによるYの抑制と線維芽細胞の表現型消失が心筋リプログラミング促進の分子基盤の一つであることが示唆された。さらに上記マウス研究で同定したmiR-Xを自ら同定したヒト心筋リプログラミング因子(GMTMM)と一緒にヒト線維芽細胞に導入して、ヒト心筋誘導効果を解析した。具体的にはこれまでの研究で得た知見や材料を利用して、qRT-PCR、免疫染色、FACS、マイクロアレイや生理機能的検査（Caイメージ、細胞拍動、パッチクランプ）でヒト心筋誘導が確認できた。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Direct In Vivo Reprogramming with Sendai Virus Vectors Improves Cardiac Function after Myocardial Infarction (2018)
  • 著者名/発表者名: 1.Miyamoto K, Akiyama M, Tamura F, Isomi M, Yamakawa H, Sadahiro T, Muraoka N, Kojima H, Haginiwa S, Kurotsu S, Tani H, Wang L, Qian L, Inoue M, Ide Y, Kurokawa J, Yamamoto T, Seki T, Aeba R, Yamagishi H, Fukuda K, Ieda M
  • 雑誌名: Cell Stem Cell. 巻: 22 ページ: 91～103.e5
  • DOI: 10.1016/j.stem.2017.11.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct expression patterns of Flk1 and Flt1 in the coronary vascular system during development and after myocardial infarction (2018)
  • 著者名/発表者名: Kurotsu Shota、Osakabe Rina、Isomi Mari、Tamura Fumiya、Sadahiro Taketaro、Muraoka Naoto、Kojima Hidenori、Haginiwa Sho、Tani Hidenori、Nara Kaori、Kubota Yoshiaki、Ema Masatsugu、Fukuda Keiichi、Suzuki Takeshi、Ieda Masaki
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 495 ページ: 884～891
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.11.094
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Construct Polycistronic Doxycycline-Inducible Vectors Improve Direct Cardiac Reprogramming and Can Be Used to Identify the Critical Timing of Transgene Expression (2017)
  • 著者名/発表者名: Umei Tomohiko、Yamakawa Hiroyuki、Muraoka Naoto、Sadahiro Taketaro、Isomi Mari、Haginiwa Sho、Kojima Hidenori、Kurotsu Shota、Tamura Fumiya、Osakabe Rina、Tani Hidenori、Nara Kaori、Miyoshi Hiroyuki、Fukuda Keiichi、Ieda Masaki
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 18 ページ: 1805～1805
  • DOI: 10.3390/ijms18081805
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Placental labyrinth formation in mice requires endothelial FLRT2/UNC5B signaling (2017)
  • 著者名/発表者名: Tai-Nagara Ikue、Yoshikawa Yusuke、Numata Naoko、Ando Tomofumi、Okabe Keisuke、Sugiura Yuki、Ieda Masaki、Takakura Nobuyuki、Nakagawa Osamu、Zhou Bin、Okabayashi Koji、Suematsu Makoto、Kitagawa Yuko、Bastmeyer Martin、Sato Kohji、Klein R?diger、Navankasattusas Sutip、Li Dean Y.、Yamagishi Satoru、Kubota Yoshiaki
  • 雑誌名: Development 巻: 144 ページ: 2392～2401
  • DOI: 10.1242/dev.149757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Reprogramming, Epigenetics, and Cardiac Regeneration (2017)
  • 著者名/発表者名: Kurotsu Shota、Suzuki Takeshi、Ieda Masaki
  • 雑誌名: J Card Fail 巻: 23 ページ: 552～557
  • DOI: 10.1016/j.cardfail.2017.05.009
  • 査読あり
• [学会発表] Direct Cardiac Reprogramming for Heart Regeneration (2017)
  • 著者名/発表者名: 家田真樹
  • 学会等名: CVIT
  • 招待講演
• [学会発表] 心筋リプログラミングによる新しい心臓再生法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 家田真樹
  • 学会等名: 第三回日本筋学会
  • 招待講演
• [学会発表] 心筋リプログラミングによる心臓再生と心不全治療 (2017)
  • 著者名/発表者名: 家田真樹
  • 学会等名: 第21回日本心不全学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 線維芽細胞からの直接的心筋細胞作成と心臓再生 (2017)
  • 著者名/発表者名: 家田真樹
  • 学会等名: Scientific Exchange Meeting in Chiba
  • 招待講演
• [学会発表] Direct Cardiac Reprogramming, Regeneration, and Heart Failure (2017)
  • 著者名/発表者名: 家田真樹
  • 学会等名: 第82回日本循環器学会
  • 招待講演
• [図書] メカニカルに注目した新しい心臓再生医療の可能性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村岡直人、家田真樹
  • 総ページ数: p73-77
  • 出版者: 医薬ジャーナル
• [図書] 心臓の発生・再生・創生 (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷英典、家田真樹
  • 総ページ数: p574-578
  • 出版者: 生体の科学
• [図書] レジデント (2017)
  • 著者名/発表者名: 家田真樹
  • 総ページ数: p1-97
  • 出版者: 医学出版
• [図書] 創薬・治療のターゲットとしての細胞分化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 刑部里奈、鈴木岳之、家田真樹
  • 総ページ数: p276-281
  • 出版者: 日薬理誌