ヒトiPS細胞から安定的に成熟した心室筋細胞を得る基盤技術の開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26713028
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 内藤 篤彦 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10588891)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 細胞・組織 / iPS細胞 / 循環器・高血圧

研究実績の概要

iPS細胞由来心筋細胞を96穴プレートに播種後、心室でより特異的に発現するMLC2vおよび心房筋でより特異的に発現するMLC2aに対する抗体で染色したところ、iPS細胞由来心筋細胞はMLC2vあるいはMLC2aのみで染色される細胞、MLC2vとMLC2aの両方で染色される細胞の3種類に分けることができた。Sigma社から市販されている化合物ライブラリーの中からMLC2vのみで染色される細胞の割合を増加させる化合物をスクリーニングしたところ、濃度依存的にMLC2vの染色強度を増加させると同時にMLC2aの染色強度を減少させる化合物を複数同定した。当該化合物が心室筋化を誘導するメカニズムを解析していたが、事業期間内に終了させることができなかった。
平成26年度までに開発した心筋細胞分化誘導培地および心筋細胞プロトコルを利用することで心筋細胞への分化が容易なクローンでは安定して90%以上の分化効率が得られるが、心筋細胞への分化が困難なクローンでは50~60%程度の分化効率しか得られなかった。また、平成26年度までに開発した技術を利用した心筋細胞精製法ではコストと時間がかかる点が問題であった。そこで、胚様体の中に含まれる心筋細胞が他の細胞よりもやや大型であることに注目し、細胞の沈降速度に応じて細胞を分離することができないか検討したところ、心筋細胞は40mm/hrから70mm/hrの沈降速度を有しており、胚様体から分離した細胞を培養液に浮遊させたままで心筋細胞と非心筋細胞を非常に簡便に分離できることが明らかになった。沈降速度の異なる心筋細胞が示す表現型の違いに関する解析を加えた後に論文化予定である。

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

• [雑誌論文] iPS細胞を用いた難治性心臓疾患の治療戦略 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤正道、内藤篤彦、小室一成
  • 雑誌名: 炎症と免疫 巻: 24 ページ: 72-76
• [雑誌論文] Generation of Induced Pluripotent Stem Cells From Patients With Duchenne Muscular Dystrophy and Their Induction to Cardiomyocytes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto A, Naito AT, Lee JK, Kitazume-Taneike R, Ito M, Yamaguchi T, Nakata R, Sumida T, Okada K, Nakagawa A, Higo T, Kuramoto Y, Sakai T, Tominaga K, Okinaga T, Kogaki S, Ozono K, Miyagawa S, Sawa Y, Sakata Y, Morita H, Umezawa A, Komuro I.
  • 雑誌名: Int Heart J. 巻: 57 ページ: 112-117
  • DOI: doi: 10.1536/ihj.15-376.
  • 査読あり
• [雑誌論文] iPS細胞を用いた遺伝性心筋疾患の病態解明と治療法開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤正道、内藤篤彦、小室一成
  • 雑誌名: 日本臨牀増刊号 再生医療 巻: 73 ページ: 411-415
• [雑誌論文] 疾患特異的iPSの臨床2.循環器疾患における現況 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤正道、内藤篤彦、小室一成
  • 雑誌名: Surgery Frontier 巻: 22 ページ: 141-145
• [雑誌論文] iPS細胞を用いた拡張型心筋症の病態解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤正道、内藤篤彦、小室一成
  • 雑誌名: 最新医学 巻: 70 ページ: 107-112
• [雑誌論文] Angiotensin II receptor blockade promotes repair of skeletal muscle through down-regulation of aging-promoting C1q expression. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yabumoto C, Akazawa H, Yamamoto R, Yano M, Kudo-Sakamoto Y, Sumida T, Kamo T, Yagi H, Shimizu Y, Saga-Kamo A, Naito AT, Oka T, Lee JK, Suzuki J, Sakata Y, Uejima E, Komuro I.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 5 ページ: 14453
  • DOI: doi: 10.1038/srep14453.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Monocyte-derived extracellular Nampt-dependent biosynthesis of NAD(+) protects the heart against pressure overload. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yano M, Akazawa H, Oka T, Yabumoto C, Kudo-Sakamoto Y, Kamo T, Shimizu Y, Yagi H, Naito AT, Lee JK, Suzuki J, Sakata Y, Komuro I.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 5 ページ: 15857
  • DOI: doi: 10.1038/srep15857.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Regeneration of the Cardiac Conduction System by Adipose Tissue-Derived Stem Cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi T, Nagai T, Kanda M, Liu ML, Kondo N, Naito AT, Ogura T, Nakaya H, Lee JK, Komuro I, Kobayashi Y.
  • 雑誌名: Circ J. 巻: 79 ページ: 2703-2712
  • DOI: doi: 10.1253/circj.CJ-15-0400.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pirfenidone exhibits cardioprotective effects by regulating myocardial fibrosis and vascular permeability in pressure-overloaded hearts. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagami K, Oka T, Wang Q, Ishizu T, Lee JK, Miwa K, Akazawa H, Naito AT, Sakata Y, Komuro I.
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol. 巻: 309 ページ: 512-522
  • DOI: doi: 10.1152/ajpheart.00137.2015.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wnt/β-Catenin Signaling Contributes to Skeletal Myopathy in Heart Failure via Direct Interaction With Forkhead Box O. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okada K, Naito AT, Higo T, Nakagawa A, Shibamoto M, Sakai T, Hashimoto A, Kuramoto Y, Sumida T, Nomura S, Ito M, Yamaguchi T, Oka T, Akazawa H, Lee JK, Morimoto S, Sakata Y, Shiojima I, Komuro I.
  • 雑誌名: Circ Heart Fail. 巻: 8 ページ: 799-808
  • DOI: doi: 10.1161/CIRCHEARTFAILURE.
  • 査読あり
• [学会発表] Drug Discovery against Heart Failure using Human iPS-derived Cardiomyocytes (2016)
  • 著者名/発表者名: Atsuhiko Naito
  • 学会等名: Keystone Symposia Modern Phenotypic Drug Discovery
  • 発表場所: Bigsky, Montana
  • 年月日: 2016-04-04 – 2016-04-04
  • 国際学会
• [学会発表] Drug Discovery using hiPS-derived Cardiomyocytes (2016)
  • 著者名/発表者名: Atsuhiko Naito
  • 学会等名: 第80回日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] iPS細胞由来心筋細胞の創薬への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤篤彦
  • 学会等名: 第19回日本心不全学会学術集会
  • 発表場所: グランフロント大阪（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-10-24
  • 招待講演
• [学会発表] 幹細胞由来心筋細胞の医学研究への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤篤彦
  • 学会等名: 第5回レギュラトリーサイエンス学会学術集会
  • 発表場所: 一橋大学一橋講堂（東京都千代田区）
  • 年月日: 2015-09-02
  • 招待講演
• [学会発表] ヒトiPS細胞の創薬への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤篤彦
  • 学会等名: 第79回日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-04-25
• [備考]
  • URL: http://www.ips-heart.com