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

利用人类 iPS 细胞来源的微心脏组织开发新型心脏再生治疗方法

• 批准号: 22H03161
• 负责人: 升本 英利
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03161/
• 关键词: iPS細胞; 心臓再生医療

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。

The aim of this study is to develop a new approach to cardiac regenerative medicine, iPS cell therapy, and new cellular processes for clinical evaluation of cardiac tissue efficacy and safety. This year, the following research projects were developed. 1. Establishment of a quality management method for the production of cardiac tissue from iPS cells and the establishment of a quality management method for the production of cardiac tissue from iPS cells and the establishment of a quality management method for the production of cardiac tissue from iPS cells. iPS cell differentiation is induced by cell growth and cell differentiation, and cell growth is controlled by cell growth and cell differentiation. iPS cells are widely used in research on the origin of skin line cells (201B6 strain). Study on the stability of induction efficiency and organizational efficiency. The tissue was cultured in running water (60rpm, 13deg) for 1-2 weeks, and the thickness of the internal vascular network was controlled. The cellular composition of cardiac tissue and the orientation of the cardiac muscle layer and blood vessel course are evaluated by immunostaining, and the tissue contraction force is evaluated by animation analysis. The organization function is different from that of the non-load organization. 2. The development of HLA iPS cells for clinical use was reported by Kyoto University iPS Cell Research Institute. The optimal conditions for differentiation induction between iPS strains were established.

项目成果

ヒトiPS細胞を用いた心毒性評価および心臓病創薬のための高感度マイクロデバイス

使用人类 iPS 细胞进行心脏毒性评估和心脏病药物发现的高灵敏度微型设备

• 发表时间: 2023
• 作者: Kodama A;Takahara M;Iida O;Soga Y;Terashi H;Kawasaki D;Izumi Y;Mii S;Komori K;Azuma N;升本 英利
• 通讯作者: 升本 英利

Animal Models and Experimental Research in Medicine

动物模型和医学实验研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Osada H;Murata K;Masumoto H
• 通讯作者: Masumoto H

心臓移植と再生医療のクロストーク

心脏移植与再生医学之间的串扰

• 发表时间: 2023
• 作者: Banno H;Sugimoto M;Sato T;Ikeda S;Kawai Y;Tsuruoka T;Kodama A;Komori K.;升本 英利
• 通讯作者: 升本 英利

Cardiovascular Regenerative Medicine Based on Biomaterials: From Bench to Bedside

基于生物材料的心血管再生医学：从实验室到临床

• 发表时间: 2022
• 作者: Sugimoto M;Komori K;Yokoi H;Ohki T;Kichikawa K;Nakamura M;Nanto;SErin E. O’Leary;Aaron E. Lottes;Alan T. Saunders;MS;Michael D. Dake.;黒部裕嗣;Yasuhiro Fujii; Takashi Goyama; Genya Muraoka; Daiki Ousaka; Yuichi Imai; Susumu Oozawa; Yasushi Sasai; Tatsuyuki Nakatani;Masumoto H
• 通讯作者: Masumoto H

3次元心筋組織を用いた再生医療開発

利用3D心肌组织开发再生医学

• 发表时间: 2023
• 作者: Yasuhiro Fujii;Takashi Goyama ;Tatsuyuki Nakatani;Daiki Ousaka;Yuichi Imai;Noriaki Kuwada;Tatsunori Tsuji;Genya Muraoka;Haruhito Uchida;Masahiro Nishibori;Susumu Oozawa;Shingo Kasahara;升本 英利
• 通讯作者: 升本 英利