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CD151発現による心筋細胞の分画 A：心房筋関連遺伝子（左）および心室筋関連遺伝子（右）の発現 B：細胞の活動電位を測定し、各誘導条件（AICまたはVIC）、CD151発現ごと（高発現；CD151high、低発現；CD151low）の細胞群における心房筋細胞のサブタイプを分類した。ACM；心房筋細胞、VCM；心室筋細胞、Nodal-like；ペースメーカー細胞または未熟な心筋細胞 2）Notchシグナルの阻害による心房筋細胞誘導効率の向上 　研究グループはさらに、CD151lowAIC-CMsとCD151highAIC-CMsの遺伝子発現パターンを比較し、Notchシグナルに関する遺伝子発現に多く違いがみられることを見出しました。そこで、Notch阻害剤であるLY411575を分化誘導時に添加した結果、心房筋関連遺伝子の発現が促進され、CD151lowAIC-CMsの心房筋細胞を80％にまで増やすことができました（図2A）。 　また、Notchシグナルを阻害して作製したCD151lowAIC-CMs（LY/CD151lowAIC-CMs）と、CD151による分画とNotch阻害をしない従来のAIC-CMsに対して、カリウムチャネル遮断薬（4-AP）およびコリン作動薬（CCh）がどのように作用するかを調べました。その結果、従来法で作製した心房筋細胞ではこれらの薬剤に対する反応がほとんど認められなかったのに対して、LY/CD151lowAIC-CMsにおいて、どちらの薬剤の作用も確認されました（図2B,C）。この結果は、Notch阻害により作製したLY/CD151lowAIC-CMsが生体のヒト心房筋細胞の機能を再現していることを示しています。 図2. Notch阻害による機能的な心房筋細胞の誘導 A：細胞の活動電位を測定し、LY/CD151lowAIC-CMsにおける心房筋細胞のサブタイプを分類した。ACM；心房筋細胞、VCM；心室筋細胞、Nodal-like；ペースメーカー細胞または未熟な心筋細胞 B：カリウムチャネル遮断薬（4-AP）を作用させたとき（赤線）、薬剤を作用していないとき（黒線）と比べてLY/CD151lowAIC-CMsの活動電位持続時間が長くなった。 C：コリン作動薬（CCh）を作用させたとき（赤線）、薬剤を作用していないとき（黒線）と比べてLY/CD151lowAIC-CMsの活動電位持続時間が短くなった。 4. まとめと展望 　今回、これまで困難であったヒトiPS細胞由来心筋細胞のサブタイプの純化に有用なマーカーを同定し、さらにその分画を比較することで、心房筋細胞の誘導効率を改善する手法を開発しました。今後、新規薬剤の心筋への毒性検査や、心筋のサブタイプ特異的な疾患などの研究や創薬に活用されることが期待されます。 5. 論文名と著者 論文名 CD151 expression marks atrial- and ventricular- differentiation from human induced pluripotent stem cells doi: 10.1038/s42003-024-05809-2 ジャーナル名 Communications Biology 著者 Misato Nakanishi-Koakutsu1,2,3, Kenji Miki1,4,5,*, Yuki Naka1,2, Masako Sasaki1,2, Takayuki Wakimizu1,2, Stephanie C Napier2,6, Chikako Okubo1, Megumi Narita1, Misato Nishikawa1, Reo Hata1, Kazuhisa Chonabayashi1,7, Akitsu Hotta1,2, Kenichi Imahashi2,6, Tomoyuki Nishimoto2,8, Yoshinori Yoshida1,2,* *：共同責任著者 著者の所属機関 京都大学iPS細胞研究所（CiRA） タケダ-CiRA共同研究プログラム（T-CiRA） ジョンズ・ホプキンス大学医学部 マサチューセッツ総合病院 ハーバード大学医学部 武田薬品工業株式会社 リサーチ　Global Advanced Platform 京都大学大学院 医学研究科 血液・腫瘍内科学 オリヅルセラピューティクス株式会社 6. 本研究への支援 本研究は、下記機関より支援を受けて実施されました。 タケダ-CiRA共同研究プログラム（T-CiRA） 日本学術振興会科研費（JP18K15120, JP18KK0461, JPK16041, JP17H04176, JP21H02912） Leducq財団（18CVD05） 日本医療研究開発機構（AMED） 再生医療実現拠点ネットワークプログラム （JP20bm0104001, JP21bm0204003, JP21bm0804008, JP21bm0804022） 再生・細胞医療・遺伝子治療実現加速化プログラム（JP23bm1423011, JP23bm132300） 医薬品等規制調和・評価研究事業（JP21mk0101189, JP220101241） 橋渡し研究プログラム（JP22ym0126091） 再生医療等実用化研究事業（JP21bk0104095） iPS細胞研究基金 7. 用語説明 注1）Notchシグナル 多くの多細胞生物で共通に持っている、発生過程や幹細胞における細胞運命決定を調節するシステム。特に神経や心臓、内分泌腺の発生などにおいて、細胞運命の決定に関わる多様な調節に関わっている。 注2）活動電位 心筋細胞膜では、細胞内外をナトリウムイオンやカルシウムイオン、カリウムイオンが透過するが、その透過性が刺激により変化し閾値を超えると、活動電位が発生し、それにより心臓が収縮する。 ニュース イベント イベントカレンダー ニュースレター 刊行物 シンポジウム質疑応答 2019年 2018年 2017年 2015年 2014年 2011年 2010年 2009年 報道用写真素材 CiRAについて 所長挨拶 設立趣旨・沿革 組織 施設・機器 シンボルマーク 交通案内 リンク お問い合わせ iPS細胞研究基金 ご支援のお願い ご寄付者へのお礼 ご寄付の使い道 税控除について 基金について よくあるご質問 研究活動 主任研究者 研究成果 CiRAにおける研究 プロトコール トレーニング 研究材料の提供 CiRAの知的財産 再生医療用iPS細胞ストックプロジェクト 研究にご協力いただいた皆様へ 教育・キャリア 学生対象インターンシップ 研究者対象インターンシップ 修士・博士課程 高校生向け Life at CiRA もっと知るiPS細胞 よくある質問 用語説明 教材紹介 フォトギャラリー 動画 ニュース・イベント ニュース イベント イベントカレンダー ニュースレター 刊行物 シンポジウム質疑応答 報道用写真素材 採用情報 募集中 掲載終了 T-CiRA Altos-CiRA 交通案内　|　お問い合わせ　|　サイトマップ サイトポリシー・プライバシーポリシー Copyright © Center for iPS Cell Research and Application, Kyoto University. 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