研究成果

最も移植効果の高い心筋細胞のステージを発見 -ヒトiPS細胞から分化させた心筋細胞の移植効果を高める-


2016年01月08日


     舟越俊介 iPS細胞研究所研究員、吉田善紀 同講師らの研究グループは、ヒトiPS細胞から作った心筋細胞が最も移植効果が得られる条件を見出しました。

     本研究成果は2016年1月8日10時(英国時間)に英国科学誌「Scientific Reports」にオンライン公開されました。

    研究者からのコメント

    左から舟越研究員、吉田講師

     今回の研究により、心筋細胞の治療において長期間にわたって高い生着を期待できる成熟ステージを同定しました。このステージの細胞を用いることで、移植した細胞がホストの心臓の中で増えることができる期間と成熟する期間があることがわかりました。同様に移植した心筋細胞の変化を長期間観察できる動物モデルとして活用できると期待されます。また、今回の成果はマウスで得られた成果ですので、今後は臨床応用に向けてよりヒトに近いブタなどの中型動物で検証する必要があると考えています。

    • これまでiPS細胞由来の心筋細胞を使った移植実験は行われていたが効果は限定的だった
    • 分化誘導開始後20日目の心筋細胞が細胞移植治療に最適であることがわかった
    • 最適な心筋細胞を使うと、マウスの心臓に移植後6か月間は細胞が生着し機能していた

    概要

     ヒトの多能性幹細胞から作製した心筋細胞は、心疾患の細胞治療にとても有効なツールとして期待されています。動物モデルにヒトiPS細胞由来の心筋細胞を移植したという報告はいくつかありますが、その効果は限られていました。おそらく移植した細胞が十分に最適化されたものではないためではないかと考えられます。移植する細胞を心筋に最適化するために、さまざまな分化発達段階にある心筋細胞を作り、マウスの心臓に移植しました。移植した細胞が生着しているかどうかを確認したところ、分化誘導後20日目の心筋細胞が最も生着し、心臓機能の改善が見られました。移植後3か月の時点では心筋細胞は増殖する能力を持っており、移植組織のシグナルは増大していましたが、その時点で一定になり、その後は移植組織の増大は見られませんでした。また、移植組織の心筋細胞は移植後6か月の時点まで成熟が進んでいました。

     これらの結果から、分化誘導後20日目の心筋細胞が移植を行うには最も効果的であることが明らかとなりました。またこの心筋細胞移植モデルは心筋細胞移植後の移植細胞の変化を観察するために有用な動物モデルになると期待されます。

    移植後6か月後の心筋細胞
    細胞内の構造が成熟していることが確認できる

    詳しい研究内容について

    書誌情報

    [DOI] http://dx.doi.org/10.1038/srep19111

    [KURENAI]http://hdl.handle.net/2433/212055

    Shunsuke Funakoshi, Kenji Miki, Tadashi Takaki, Chikako Okubo, Takeshi Hatani, Kazuhisa Chonabayashi, Misato Nishikawa, Ikue Takei, Akiko Oishi, Megumi Narita, Masahiko Hoshijima, Takeshi Kimura, Shinya Yamanaka & Yoshinori Yoshida
    "Enhanced engraftment, proliferation, and therapeutic potential in heart using optimized human iPSC-derived cardiomyocytes"
    Scientific Reports 6, Article number: 19111 Published online: 08 January 2016

     

    • 京都新聞(1月9日 25面)、産経新聞(1月9日 25面)、日刊工業新聞(1月12日 15面)、日本経済新聞(1月9日 38面)、毎日新聞(1月14日 23面)および読売新聞(1月10日 35面)に掲載されました。

    最も移植効果の高い心筋細胞のステージを発見 -ヒトiPS細胞から分化させた心筋細胞の移植効果を高める-
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