DPSCs由来膵島様細胞による糖尿病モデルラット治癒メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number	23K09225
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
Research Institution	The Nippon Dental University
Principal Investigator	堀江哲郎日本歯科大学, 生命歯学部, 講師 (10508675)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中とも子日本歯科大学, 生命歯学部, 准教授 (70307958) 堀江朋子 (川俣朋子) 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70435527)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords	歯髄幹細胞 / 不死化細胞 / インスリン産出細胞 / 分化 / 培養条件 / 間葉系 / インスリン産生細胞 / 糖尿病
Outline of Research at the Start	歯髄幹細胞（DPSCs）は、非常に優れた再生医療の細胞源である。我々はこれまでに、ヒト由来DPSCsから3次元培養法を用いて分化させた膵島様細胞を、糖尿病モデルラットの腎皮膜下に移植すると、病態を改善できることを示した。本研究では、さらに移植した細胞の糖尿病モデル動物内での挙動を時空間的に観察し、経時的にモデル動物の生理的変化を測定する。そして再生膵島細胞による糖尿病治癒メカニズムをより詳細に解明し、臨床応用を目指すことを目的とする。
Outline of Annual Research Achievements	我々は、DPSCsのインスリン産出細胞(Insulin-Producing Cell、以下IPC)への分化誘導方法を確立し、その糖尿病モデルラット治癒の分子メカニズムについて詳細な解析を行っている。研究実施計画に記載したように不死化DPSCｓ細胞株であるK4DT株を移植に用いるための分化のトライアルを行なうとともに、K4DT株を用いてDPSCsを効率よくIPCに分化させるために、培養条件の最適化を試みた。継代回数の制約や個体差のある通常のDPSCsではなく、株化されたDPSCsを実験に用いることで、試行回数や条件を増やし、より最適な培養条件を決定することを目的とした。分子マーカーの発現量を定量的にモニターし、各分化段階で正しく分化誘導されているか逐次確認しながら、培養条件の調整を行った。その結果、IPC形成に必要な遺伝子Pdx1の発現量を上昇させるが、目的外の細胞の分化マーカーの発現を低く抑えるように培養条件の最適化できた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初の計画通り不死化DPSCs細胞において、IPCへの分化を確認し培養条件の最適化が完了した。計画は順調に進んでいると考えられる。
Strategy for Future Research Activity	次年度はこのK4DT細胞を基に遺伝子組換え手法を用いてラベルした細胞株を作製する予定である。細胞のラベル化が確認でき次第ラットへの移植実験も行う。