iPS細胞による心機能評価デバイスを用いた心毒性検出による創薬安全性に関する研究

本研究の目的は、我々が独自に開発したHMDシステムの安定性を高め、より精度と感度の高い新規医薬品の心毒性評価方法を確立させることである。昨年度までに新システム（SCADフレーム）を確立させていた。本年度はSCADフレームの品質管理方法の詳細なプロトコルを確立させた。さらに、一般的な心作用薬や既知の心毒性を示す薬剤（心毒性薬）のヒト心臓における挙動を改良版HMDシステム（SCADフレームシステム）で再現することができるかを検討した。具体的には、SCADフレームの品質保証基準として、一般的にネガコン試薬として用いられるアスピリンを濃度勾配をつけて作用させたとき、その濃度にかかわらず測定値（１分間当たりの拍出量）が変化しないこと、と定めた。この品質保証基準を見たすSCADフレームを用いて、一般的な心作用薬、ニフェジピンを作用させたとき、濃度依存的に１分間当たりの拍出量が低下することが検出された。さらに既知の心毒性薬ドキソルビシンも濃度依存的に１分間当たりの拍出量を抑制することが検出された。今後はさらに他の既知の心毒性薬への応答性を検討していく。さらに、血管内皮細胞に特異的に毒性を示す薬剤の作用をSCADフレームシステムでとらえることができるかを検討する。この検討は、心筋細胞だけでなく血管内皮細胞や壁細胞といった心臓構成細胞も含んで構成されるマイクロ心臓組織を用いた我々独自の心毒性検出系の優位性を立証するものである。

本研究の目的は、我々が独自に開発したHMDシステムの安定性を高め、より精度と感度の高い新規医薬品の心毒性評価方法を確立させることである。昨年度までに新システム（SCADフレーム）を確立させていた。本年度はSCADフレームの品質管理方法の詳細なプロトコルを確立させた。さらに、一般的な心作用薬や既知の心毒性を示す薬剤（心毒性薬）のヒト心臓における挙動を改良版HMDシステム（SCADフレームシステム）で再現することができるかを検討した。具体的には、SCADフレームの品質保証基準として、一般的にネガコン試薬として用いられるアスピリンを濃度勾配をつけて作用させたとき、その濃度にかかわらず測定値（１分間当たりの拍出量）が変化しないこと、と定めた。この品質保証基準を見たすSCADフレームを用いて、一般的な心作用薬、ニフェジピンを作用させたとき、濃度依存的に１分間当たりの拍出量が低下することが検出された。さらに既知の心毒性薬ドキソルビシンも濃度依存的に１分間当たりの拍出量を抑制することが検出された。今後はさらに他の既知の心毒性薬への応答性を検討していく。さらに、血管内皮細胞に特異的に毒性を示す薬剤の作用をSCADフレームシステムでとらえることができるかを検討する。この検討は、心筋細胞だけでなく血管内皮細胞や壁細胞といった心臓構成細胞も含んで構成されるマイクロ心臓組織を用いた我々独自の心毒性検出系の優位性を立証するものである。