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疾患特異的ｉＰＳ細胞を用いた心筋症の病態解明、創薬研究

使用疾病特异性 iPS 细胞阐明心肌病的病理学和药物发现研究

基本信息

批准号：
15J05349
负责人：
伊藤正道
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J05349/
关键词：
iPS細胞心筋細胞拡張型心筋症肥大型心筋症心筋症創薬研究

项目摘要

前年度までに、10名の健常者、30名の家族性心筋症患者からiPS細胞を作成し、効率よく心筋細胞を作成する独自の手法を開発した。本年度はこれらを用いて疾患特異的表現型の探索をすすめた。①拡張型心筋症 (DCM) 患者iPS由来心筋細胞の表現型解析既知の遺伝子変異(LMNA)を有する家族性拡張型心筋症の患者からiPS細胞を作成し、心筋細胞を誘導して解析を行った。DCMは心筋の収縮力低下を特徴とする症候群であり、そのような表現型異常がiPS由来心筋細胞でも認められるかを確認するため、高速カメラを用いて心筋細胞の動きを定量するSI8000（SONY社ライブセルイメージングシステム）を利用して細胞収縮・弛緩のパラメーターを評価した。健常株とDCM株とを比較したところ、細胞収縮速度・弛緩速度は予想外にDCM心筋の方が健常心筋よりも大きいことが判明した。一方、アドレナリン受容体刺激剤isoproterenolを長時間作用させて比較したところ、健常心筋では収縮速度、弛緩速度がやや増大したのに対し、DCM心筋の方はこれらのパラメーターは減少するという反応性の違いが見られた。②iPS由来心筋細胞の電気生理的特性の測定カルシウム感受性色素、膜電位感受性色素を用いてiPS由来心筋細胞のカルシウムトランジェントおよび膜電位を測定するプロトコルを確立した。まず複数のドナー、クローン由来の健常iPS由来心筋細胞を用いて細胞の電気生理特性を検証したところ、由来となるドナー、クローンが異なった場合にiPS由来心筋細胞の拍動数や活動電位持続時、イオンチャネル阻害剤に対する応答に有意な差が生じることが判明した。ベースラインの状態のパラメーター(拍動数など)によって実験に使用するiPS由来心筋細胞を適切に選別することにより、これらの薬剤応答のクローン間差が軽減することが明らかになった。

In the past year, 10 healthy individuals and 30 patients with familial heart disease have developed their own methods for making iPS cells. This year, we are exploring the use of disease-specific phenotypes 1. iPS in patients with dilated cardiomyopathy (DCM) is derived from the phenotype analysis of cardiac muscle cells, known genetic variation (LMNA), and iPS cells in patients with familial dilated cardiomyopathy are induced and analyzed. DCM is characterized by decreased muscle contraction syndrome, iPS phenotype abnormalities, identification of muscle cell origin, high velocity, and quantification of muscle cell movement. SI 8000 (SONY) is used to evaluate muscle contraction and relaxation. The rate of cell contraction and relaxation were determined by comparing the rate of cell contraction and the rate of cell relaxation. On the one hand, the receptor stimulation agent isoproterenol has a long-term effect, and the contraction speed and relaxation speed of the normal cardiac muscle are increased. On the other hand, the contraction speed and relaxation speed of the DCM cardiac muscle are decreased. (2) Measurement of electrophysiological characteristics of iPS derived from cardiac muscle cells: establishment of a range of sensitive pigments and membrane potential-sensitive pigments for measurement of electrophysiological characteristics of iPS derived from cardiac muscle cells. The results show that the number of beats, the duration of activity potential, and the response to the resistance of cardiac muscle cells are different from those of normal iPS, which are derived from cardiac muscle cells. The difference between the state of the iPS and the number of beats used in the iPS is reduced by the difference between the state of the iPS and the number of beats used in the iPS and the number of beats used in the iPS.