ヒトiPS細胞由来マイクロ心臓組織による新規心臓再生治療法の開発

本研究の目的は、心不全に対する新たな心臓再生医療として、ヒトiPS細胞から作製した新しいコンセプトの細胞加工物であるマイクロ心臓組織の有効性・安全性に関する前臨床的検討を行うことで臨床応用に向けた基礎的知見を得ることである。本年度は、以下の項目において研究開発を進めた。１．ヒトiPS細胞由来マイクロ心臓組織の作製および品質管理法の確立ヒトiPS細胞から作製した心臓組織シートに対する動的流水培養による内部血管網を有するマイクロ心臓組織の作製及び品質管理法を確立することを目的とした。ヒトiPS細胞から我々の既報に沿って心臓構成細胞への分化誘導を行い、心臓組織シートを作製した。iPS細胞は研究に汎用されている皮膚線維芽細胞由来の細胞ライン（201B6株）を使用した。研究当初は分化誘導効率および組織シート作製効率が不安定であったが、条件の最適化により効率の安定化を図ることができた。組織シートに対し動的流水培養（60rpm, 13deg）を1-2週間行い、心筋層の厚みと内部血管網を有したマイクロ心臓組織を作製した。そのマイクロ心臓組織の細胞組成および心筋層・血管走行の配向性等について、心筋トロポニンT・CD31・カルポニンなどの心筋細胞・血管内皮細胞および血管壁細胞マーカーに対する免疫染色等により評価し、また同時に動画解析により組織の収縮力などを評価することで、組織機能がトレーニング非負荷組織と比較して有意に改善していることを確認した。２．臨床使用に資するマイクロ心臓組織の開発上記マイクロ心臓組織を、京都大学iPS細胞研究所から提供されている臨床グレードの健常ヒト由来HLAホモiPS細胞を用いて作成することを試みた。iPS株間の分化誘導活性の違いから、分化誘導の最適化にさらなる検討を要したが、最終的にこの臨床グレード株においてもマイクロ心臓組織作製条件を確立した。

本研究の目的は、心不全に対する新たな心臓再生医療として、ヒトiPS細胞から作製した新しいコンセプトの細胞加工物であるマイクロ心臓組織の有効性・安全性に関する前臨床的検討を行うことで臨床応用に向けた基礎的知見を得ることである。本年度は、以下の項目において研究開発を進めた。１．ヒトiPS細胞由来マイクロ心臓組織の作製および品質管理法の確立ヒトiPS細胞から作製した心臓組織シートに対する動的流水培養による内部血管網を有するマイクロ心臓組織の作製及び品質管理法を確立することを目的とした。ヒトiPS細胞から我々の既報に沿って心臓構成細胞への分化誘導を行い、心臓組織シートを作製した。iPS細胞は研究に汎用されている皮膚線維芽細胞由来の細胞ライン（201B6株）を使用した。研究当初は分化誘導効率および組織シート作製効率が不安定であったが、条件の最適化により効率の安定化を図ることができた。組織シートに対し動的流水培養（60rpm, 13deg）を1-2週間行い、心筋層の厚みと内部血管網を有したマイクロ心臓組織を作製した。そのマイクロ心臓組織の細胞組成および心筋層・血管走行の配向性等について、心筋トロポニンT・CD31・カルポニンなどの心筋細胞・血管内皮細胞および血管壁細胞マーカーに対する免疫染色等により評価し、また同時に動画解析により組織の収縮力などを評価することで、組織機能がトレーニング非負荷組織と比較して有意に改善していることを確認した。２．臨床使用に資するマイクロ心臓組織の開発上記マイクロ心臓組織を、京都大学iPS細胞研究所から提供されている臨床グレードの健常ヒト由来HLAホモiPS細胞を用いて作成することを試みた。iPS株間の分化誘導活性の違いから、分化誘導の最適化にさらなる検討を要したが、最終的にこの臨床グレード株においてもマイクロ心臓組織作製条件を確立した。