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。

到上一年，我们开发了一种独特的方法，可以从10个健康个体和30名家族性心肌病患者中创建IPS细胞，并有效地产生心肌细胞。今年，我们用这些来探索特异性表型。 1）膨胀心肌病（DCM）患者IPS衍生的心肌病IPS细胞的表型分析是由具有已知遗传突变（LMNA）的家族性膨胀心肌病（LMNA）和心肌病的患者进行的。 DCM是一种综合征，其特征是心肌收缩强度的降低，并确认在IPS来源的心肌细胞中是否也可以观察到这种表型异常，使用SI8000（SINON LIVE IMAINING SYSTEM）评估了细胞收缩和松弛的参数，使用SIN8000（SONON LIVE IMIVAN Image System），使用量化心脏摄像机的运动相机。当将健康菌株与DCM菌株进行比较时，发现DCM心肌的细胞收缩和放松率意外高于健康心肌。另一方面，在比较长时间的肾上腺素能受体刺激剂异丙肾上腺素时，健康心肌反应性差异差异，而DCM心肌中这些参数略有增加。 2）建立了IPS衍生的心肌细胞电生理特性的测量协议，以测量使用钙敏感染料和膜电位敏感染料的IPS来源的心肌细胞的钙瞬态和膜电位。首先，我们使用来自多个供体和克隆的健康心肌细胞验证了细胞的电生理特性，并发现当供体和克隆不同时，节拍计数，动作电位，对IPS衍生性心肌细胞的离子通道抑制剂的反应存在显着差异。已经表明，通过基线状态参数（例如Beat Count）在实验中使用的IPS衍生的心肌细胞的适当选择可减少这些药物反应中的cline子差异。