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Gene therapy for diabetes mellitus based on the suppression of lipotoxicity using an improved adenovirus vector

Research Project

Project/Area Number 18K14964
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionOsaka Ohtani University

Principal Investigator

Kahori Shimizu  大阪大谷大学, 薬学部, 講師 (50737749)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords糖尿病 / 遺伝子治療 / 脂肪毒性 / アデノウイルスベクター / 脂質 / 生活習慣病 / GWAS
Outline of Final Research Achievements

I investigated the association between lipoprotein lipase (LPL) overexpression in the liver of a mouse and the suppression of lipotoxicity, which has effects on type 2 diabetes mellitus (T2DM). Mice were transduced with an LPL-expressing Ad vector (Ad-LPL) and simultaneously fed with high-fat diet (HFD). The lipid-droplet formation in the liver decreased in the Ad-LPL-treated mice relative to that in the control mice. Glucose tolerance was significantly higher in the Ad-LPL-treated mice than in the control mice. Furthermore, fasting blood glucose, insulin concentrations, and the extent of hepatic inflammation were significantly lower in the Ad-LPL-treated mice than in the control mice. These results suggest that LPL overexpression in HFD-fed mice attenuates the accumulation of lipid droplets in the liver and improves glucose metabolism. This approach may be helpful in the development of new drugs for treating metabolic syndrome, including T2DM and non-alcoholic fatty liver disease.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来の2型糖尿病治療に対する遺伝子治療の試みとしては、インスリン分泌促進のために膵臓を標的としたもの等が主に報告されてきた。一方で、脂質代謝に関連する遺伝子を用いて2型糖尿病の遺伝子治療を行った本研究は、新しい試みであった。そして、本研究により、脂質代謝に関与する遺伝子LPLを用いてマウスに2型糖尿病に対する遺伝子治療を行ったところ、糖代謝異常が改善し、2型糖尿病に対して治療効果が示された。以上より、本研究は、2型糖尿病の新たな治療、医薬品開発、予防につながることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (31 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (24 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] ZFAND3 Overexpression in the Mouse Liver Improves Glucose Tolerance and Hepatic Insulin Resistance2021

    • Author(s)
      Shimizu Kahori、Ogiya Yuya、Yoshinaga Kaede、Kimura Hajime、Michinaga Shotaro、Ono Moe、Taketomi Ayako、Terada Tomoyuki、Sakurai Fuminori、Mizuguchi Hiroyuki、Tomita Koji、Nishinaka Toru
    • Journal Title

      Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes

      Volume: - Issue: 04 Pages: 254-261

    • DOI

      10.1055/a-1400-2656

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dietary calamondin supplementation slows the progression of non-alcoholic fatty liver disease in C57BL/6 mice fed a high-fat diet2021

    • Author(s)
      Shimizu Kahori、Egusa Yuka、Nishimuta Syogo、Fukumura Yuri、Yoshimura Misato、Inomoto Tomoya、Terada Tomoyuki、Tomita Koji、Nishinaka Toru
    • Journal Title

      International Journal of Food Sciences and Nutrition

      Volume: 72 Issue: 3 Pages: 335-347

    • DOI

      10.1080/09637486.2020.1813262

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adenovirus Vector?Induced IL-6 Promotes Leaky Adenoviral Gene Expression, Leading to Acute Hepatotoxicity2020

    • Author(s)
      Shimizu Kahori、Sakurai Fuminori、Iizuka Shunsuke、Ono Ryosuke、Tsukamoto Tomohito、Nishimae Fumitaka、Nakamura Shin-ichiro、Nishinaka Toru、Terada Tomoyuki、Fujio Yasushi、Mizuguchi Hiroyuki
    • Journal Title

      The Journal of Immunology

      Volume: 206 Issue: 2 Pages: 410-421

    • DOI

      10.4049/jimmunol.2000830

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cranberry Attenuates Progression of Non-alcoholic Fatty Liver Disease Induced by High-Fat Diet in Mice2019

    • Author(s)
      Kahori Shimizu, Moe Ono, Akane Imoto, Hideki Nagayama, Naho Tetsumura, Tomoyuki Terada, Koji Tomita, Toru Nishinaka
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 42 Issue: 8 Pages: 1295-1302

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00984

    • NAID

      130007686668

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2019-08-01
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Investigation of Genes, Using an Improved Adenovirus Vector, and Food for the Treatment and Prevention of Type 2 Diabetes Mellitus2019

    • Author(s)
      Shimizu K., Nishinaka T., Tomita K., Terada T.
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 139 Issue: 1 Pages: 47-51

    • DOI

      10.1248/yakushi.18-00163-2

    • NAID

      130007541682

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2019-01-01
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  • [Journal Article] Development of a Novel Method for the Treatment and Prevention of Diabetes Mellitus2019

    • Author(s)
      Shimizu K., Oniki K.
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 139 Issue: 1 Pages: 39-39

    • DOI

      10.1248/yakushi.18-00163-F

    • NAID

      130007541681

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2019-01-01
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  • [Presentation] リポタンパク質リパーゼの肝臓特異的な高発現は、糖代謝異常を改善する2021

    • Author(s)
      清水かほり、西牟田昇吾、福村友理、江草侑華、長谷知実、武富彩子、寺田知行、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
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      日本薬学会 第141年会
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  • [Presentation] 改良型アデノウイルスベクターを用いたリゾカルジオリピンアシル転移酵素の肝臓特異的な高発現が高脂肪食摂取マウスに与える影響に関する検討2021

    • Author(s)
      長谷知実、清水かほり、小濵友義、室 雄大、武富彩子、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
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      日本薬学会 第141年会
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  • [Presentation] 高脂肪食摂取・糖尿病態下でのマウス肝臓におけるペルオキシン11aの発現変動に関する検討2020

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      加藤彩香、清水かほり、武富彩子、小野 萌、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
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  • [Presentation] リゾカルジオリピンアシル転移酵素の肝臓特異的な高発現が高脂肪食摂取マウスに与える影響に関する検討2020

    • Author(s)
      長谷知実、清水かほり、小濵友義、室 雄大、武富彩子、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
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      第70回日本薬学会関西支部大会
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  • [Presentation] リポタンパク質リパーゼの肝臓特異的な高発現が肝臓中の脂肪蓄積に与える影響2020

    • Author(s)
      清水かほり、西牟田昇吾、福村友理、江草侑華、長谷知実、武富彩子、寺田知行、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
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      第93回生化学会大会
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  • [Presentation] 2型糖尿病感受性遺伝子「AN1型ジンクフィンガータンパク質」の高発現が糖代謝に与える影響の検討2020

    • Author(s)
      8)木村肇、清水かほり、吉長楓、扇谷祐哉、寺田知行、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
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      日本薬学会第140年会
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  • [Presentation] 改良型アデノウイルスベクターを用いたリポタンパク質リパーゼの肝臓特異的な高発現が高脂肪食摂取マウスに与える影響の検討2020

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      9)西牟田昇吾、清水かほり、江草侑華、福村友理、寺田知行、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
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      日本薬学会第140年会
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  • [Presentation] リゾホスファチジルコリンアシル転移酵素の肝臓特異的な高発現が2型糖尿病モデルマウスに与える影響の検討2019

    • Author(s)
      清水かほり、小野 萌、三家本武成、裏山悠哉、中西広樹、寺田知行、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
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      第66回日本生化学会近畿支部例会
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  • [Presentation] Gene therapy using modified adenovirus vector-mediated lysophosphatidylcholine acyltransferase overexpression for diabetes mellitus in a mouse model2019

    • Author(s)
      Shimizu K, Ono M, Mikamoto T, Urayama Y, Nakanishi H, Terada T, Sakurai F, Mizuguchi H, Tomita K, Nishinaka T
    • Organizer
      第25回日本遺伝子細胞治療学会
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  • [Presentation] リゾホスファチジルコリンアシル転移酵素の肝臓特異的な高発現が糖尿病モデルマウスに与える影響2019

    • Author(s)
      清水かほり、小野 萌、三家本武成、裏山悠哉、中西広樹、寺田知行、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
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      第92回生化学会大会
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  • [Presentation] 改良型アデノウイルスベクターを用いたホスファチジルエタノールアミンメチル基転移酵素の高発現がマウス初代培養肝細胞に与える影響の検討2019

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      上原史佳、清水かほり、寺田知行、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
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      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
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  • [Presentation] 2型糖尿病感受性遺伝子の高発現が糖代謝に与える影響の検討 ~AN1型ジンクフィンガータンパク質~2019

    • Author(s)
      木村肇、清水かほり、吉長楓、扇谷祐哉、寺田知行、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
    • Organizer
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
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  • [Presentation] 2型糖尿病感受性遺伝子の高発現および発現抑制がエネルギー代謝に与える影響の検討 ~カルシウムカルモジュリン依存性キナーゼ~2019

    • Author(s)
      西河美咲、清水かほり、西牟田昇吾、吉村美里、福村友理、井本朱音、永山英樹、寺田知行、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
    • Organizer
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
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  • [Presentation] リポタンパク質リパーゼの肝臓特異的な高発現が高脂肪食摂取マウスに与える影響の検討2019

    • Author(s)
      西牟田昇吾、清水かほり、江草侑華、福村友理、寺田知行、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、西中 徹
    • Organizer
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
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  • [Presentation] 高脂肪食摂取マウスに対してアジアの柑橘類が与える影響の検討2019

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      江草侑華、清水かほり、西牟田昇吾、福村友理、吉村美里、井野本智也、寺田知行、冨田晃司、西中 徹
    • Organizer
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
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  • [Presentation] IL-6によって誘導されるウイルス遺伝子の発現がアデノウイルスベクター投与後早期の肝障害に及ぼす影響に関する検討2019

    • Author(s)
      櫻井文教、清水かほり、飯塚俊輔、小野良輔、塚本智仁、中村紳一朗、西中 徹、寺田知行、水口裕之
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  • [Presentation] リゾリン脂質アシル転移酵素の肝臓特異的な高発現が2型糖尿病モデルマウスに与える影響の検討2019

    • Author(s)
      清水かほり、小野萌、三家本武成、裏山悠哉、西中徹、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、寺田知行
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      日本薬学会139年会
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  • [Presentation] 高脂肪食摂取マウスに対するアジアの柑橘類の効果2019

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      福村友理、清水かほり、吉村美里、江草侑華、西牟田昇吾、井野本智也、西中徹、小野萌、冨田晃司、寺田知行
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  • [Presentation] 2型糖尿病感受性遺伝子の高発現が糖・脂質代謝に与える影響~AN1型ジンクフィンガータンパク質~2018

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      吉長楓、清水かほり、扇谷祐哉、井本朱音、永山英樹、西中徹、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、寺田知行
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  • [Presentation] アジアの柑橘類が高脂肪食摂取マウスに与える影響2018

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      福村友理、清水かほり、吉村美里、西中徹、冨田晃司、寺田知行
    • Organizer
      第68 回 日本薬学会近畿支部総会・大会, 姫路
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  • [Presentation] 改良型アデノウイルスベクターを用いたリゾリン脂質アシル基転移酵素の肝臓特異的な高発現が糖および脂質代謝に与える影響2018

    • Author(s)
      清水かほり、三家本武成、裏山悠哉、西中徹、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、寺田知行
    • Organizer
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  • [Presentation] Therapeutic effect of lysophospholipid acyltransferase overexpression in the liver using an improved adenovirus vector on diabetes mellitus2018

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      Shimizu K., Mikamoto T., Urayama Y., Nishinaka T., Sakurai F., Mizuguchi H., Tomita K., Terada T.
    • Organizer
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  • [Presentation] Therapeutic effect of lysophosphatidylcholine acyltransferase overexpression by modified adenovirus vector on type 2 diabetes mellitus2018

    • Author(s)
      Shimizu K., Mikamoto T., Urayama, Y., Nishinaka, T., Sakurai F, Mizuguchi H., Tomita K., Terada T.
    • Organizer
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  • [Presentation] 改良型アデノウイルスベクターを用いたリゾリン脂質アシル基転移酵素が糖・脂質代謝に与える影響の検討2018

    • Author(s)
      清水かほり、三家本武成、裏山悠哉、西中徹、櫻井文教、水口裕之、冨田晃司、寺田知行
    • Organizer
      第65回日本生化学会近畿支部例会
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  • [Remarks] 大阪大谷大学薬学部薬学科 教員ホームページ

    • URL

      https://www.osaka-ohtani.ac.jp/department/teacher/pharmacy/simizukaho.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Research-status Report 2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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