HCN4過剰発現多能性幹細胞由来心筋細胞によるペースメーカー再生

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HCN4過剰発現iPS細胞由来心筋細胞を用いたペースメーカーの再生を目標に、平成28年度は、以下の2点について検討した。①HCN4遺伝子導入ヒトiPS細胞株の作製と分化誘導した心筋細胞の性質解析ヒト多能性幹細胞および多能性幹細胞由来細胞においては、導入遺伝子のサイレンシングが問題となる。そこで、人工ヌクレアーゼであるTALENを用いて、サイレンシングを受けにくいとされるAAVS1領域にHCN4を導入した。このことにより、HCN4過剰発現心筋細胞では、非過剰発現心筋細胞に比べて約20倍高いHCN4 mRNA発現を得ることができた。またパッチクランプ法でペースメーカー電流であるIf電流を測定したところ、有意に大きな電流を確認することができ、自律拍動数も有意に上昇した。これらの結果は、この細胞のペースメーカーへの応用可能性を後押しすると考えられ、第81回日本循環器学会学術集会（金沢、2017年）で発表することができた。②徐脈モデル動物の作製洞不全症候群モデルブタの作製にはいまだ至っていない。しかしながら、HCN4過剰発現マウスES細胞由来心筋細胞と完全房室ブロックラットを用いて、in vivoにおけるHCN4過剰発現によるマウスES細胞由来心筋細胞のペーシング機能の向上について追加実験を行った。HCN4過剰発現心筋では、非過剰発現心筋移植では全く認められなかった異所性心室調律を認め、HCN4過剰発現の有用性を確認できた。この結果は論文投稿中である。