疾患特異的iPS細胞を用いた拡張型心筋症の病態解明と新規治療法の開発

当該年度では、LMNA遺伝子変異を有する拡張型心筋症（Dilated cardiomyopathy: DCM）患者由来iPS細胞の樹立およびその特性解析、心筋細胞分化誘導を行った。３名のDCM患者の末梢血から単核球を抽出し、エピソーマルプラスミドベクターを用いたリプログラミングを行い、疾患特異的iPS細胞を樹立した。作製したiPS細胞株に対して、蛍光免疫染色・フローサイトメトリーにより未分化マーカータンパク質の発現を認め、各細胞株の未分化状態を確認した。また、三胚葉分化確認のため胚葉体形成を行い、蛍光免疫染色で外・内・中胚葉の各種マーカータンパク質の発現を評価し、多分化能を確認した。さらに、ゲノムDNAを抽出してシークエンス解析を行ったところ、樹立したiPS細胞は、それぞれの患者で確認されている変異と同等のものを有していた。続いて、iPS細胞由来心筋細胞（iPSC-CM）への分化誘導を行った。iPSC-CMは、誘導10日前後で自律的な拍動を示し、心筋サルコメアタンパク質の発現を認めた。さらに、LMNA遺伝子がコードする核膜タンパク質LaminA/Cの発現量をウエスタンブロッティングで解析したところ、患者由来の細胞で発現量が減少していた。以上の結果の一部について、論文発表した（Shimoda et al., Stem Cell Research 2022)。現在は、各患者の有する変異と、LaminA/Cのタンパク質発現量・その機能の関係については現在解析途中である。さらに、細胞株による心筋細胞分化効率の不均一性が認められており、今後予定しているRNA-seq等の遺伝子発現解析に向けて、より安定した心室系心筋細胞の誘導法確立を進めている。

当該年度では、LMNA遺伝子変異を有する拡張型心筋症（Dilated cardiomyopathy: DCM）患者由来iPS細胞の樹立およびその特性解析、心筋細胞分化誘導を行った。３名のDCM患者の末梢血から単核球を抽出し、エピソーマルプラスミドベクターを用いたリプログラミングを行い、疾患特異的iPS細胞を樹立した。作製したiPS細胞株に対して、蛍光免疫染色・フローサイトメトリーにより未分化マーカータンパク質の発現を認め、各細胞株の未分化状態を確認した。また、三胚葉分化確認のため胚葉体形成を行い、蛍光免疫染色で外・内・中胚葉の各種マーカータンパク質の発現を評価し、多分化能を確認した。さらに、ゲノムDNAを抽出してシークエンス解析を行ったところ、樹立したiPS細胞は、それぞれの患者で確認されている変異と同等のものを有していた。続いて、iPS細胞由来心筋細胞（iPSC-CM）への分化誘導を行った。iPSC-CMは、誘導10日前後で自律的な拍動を示し、心筋サルコメアタンパク質の発現を認めた。さらに、LMNA遺伝子がコードする核膜タンパク質LaminA/Cの発現量をウエスタンブロッティングで解析したところ、患者由来の細胞で発現量が減少していた。以上の結果の一部について、論文発表した（Shimoda et al., Stem Cell Research 2022)。現在は、各患者の有する変異と、LaminA/Cのタンパク質発現量・その機能の関係については現在解析途中である。さらに、細胞株による心筋細胞分化効率の不均一性が認められており、今後予定しているRNA-seq等の遺伝子発現解析に向けて、より安定した心室系心筋細胞の誘導法確立を進めている。