iPS細胞由来心臓オルガノイドを用いた拡張型心筋症の新規治療ターゲット探索

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TNNT2ホモ、ヘテロ変異iPS細胞を樹立し、心筋細胞への分化誘導法を確立した。その後、iPS細胞由来心外膜細胞と混ぜ合わせることにより心臓オルガノイドを作製した。また、収縮拡張機能評価のため、engineered heart tissue(EHT)も同様の細胞を用いて作製した。ホモ変異株ではサルコメア不整などの表現系が認められたが、ヘテロ変異株では未成熟、成熟状態でも明らかな疾患表現系は見られず、更なる刺激が必要と考えられ、現在心不全刺激などの様々な外的刺激を加えた際のサルコメア異常や、収縮拡張障害の有無を観察中である。サルコメア変異に伴う心筋症の比較対象として、抗がん剤であるドキソルビシン投与に伴う心筋症モデルを確立した。濃度依存的にサルコメア障害、収縮障害を認め、心臓オルガノイドを用いて、心筋細胞、心臓線維芽細胞におけるドキソルビシンの影響をRNAシークエンスにて観察した。また、サルコメア障害を機械学習にて判定する実験系を確立した。まずはサルコメア障害が明らかに認められるドキソルビシン心筋障害モデルを用いて条件検討を行った。心筋細胞をフローサイトメーターを用いてsorting後、384wellプレートに播種し、成熟化を促した後にドキソルビシンを添加した。添加群をコントロール群を教師データとして機械学習にかけ、サルコメア構造をスコア化した。学習後に、様々な濃度でのサルコメア構造を機械に判定させたところ、濃度依存的にサルコメアスコアを算出することが確認できた。このように、機械学習を用いたhigh throughput screening(HTS)系を構築し、現在化合物ライブラリーを用いたHTSを進めている。