膵臓特異的転写因子を用いた膵β細胞の再生医療の研究

• Project/Area Number: 17790616
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 荻原 健 順天堂大学, 医学部, 助手 (60399772)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
• Keywords: 膵発生 / 転写因子 / 再生医療 / インスリン / neurogenin3 / nkx6.1 / mafA / 膵β細胞

Research Abstract

発生学上、膵臓は、転写因子PDX1の発現する内胚葉上皮細胞を起源とし、その後neurogenin3(Ngn3)の発現により、膵内分泌細胞へと分化する。更に、その後の膵β細胞の分化には、転写因子Pax4、Nkx2.2が必須であるが、それらの転写因子の発現は、Ngn3発現に強く制御されることが明らかとなっている。また、Nkx2.2の下流には、Nkx6.1が存在し、さらにはNkx6.1の下流にはMafAが存在することが明らかになっている。そこで、我々は膵由来の細胞株であるAR42J細胞を用いて、それぞれのKeyとなる転写因子を発現させてみた。AR42J-細胞は膵由来であるためPDX-1はすでに発現しているが、そこに、Ngn3を強制発現させるとグルカゴン陽性細胞に分化した。その際、膵臓における未分化マーカーであるPtflaの発現が減少し、膵内分泌細胞の分化過程において発現する転写因子Pax4・Pax6・Nkx2.2・NeuroDの発現が誘導された。しかし、膵β細胞特異的に発現する転写因子nkx6.1の発現を認めなかったため、次にAR42J-B13細胞にNgn3およびNkx6.1を導入した結果、インスリン陽性細胞に分化した。しかし、MafAの発現は認められなかった。そこでNkx6.1の下流に位置するMafAをngn3と共に導入することによって、インスリン遺伝子発現の増強を認めた。現在、これらのデータをin vivoで検討する目的で、ngn3とNkx6.1とを、膵臓で同時に発現するトランスジエニックマウスを作成し、検討中である。