2018 Fiscal Year Annual Research Report
Differentiation of functional islets from human iPS cells and hiPS-endocrine progenitor cells in vitro.
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16K21006
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
渡邊 亜美 東京大学, 定量生命科学研究所, 特任研究員 (40611421)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 膵島 / iPS細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、申請者らが確立したヒトiPS細胞からの機能的膵島(以下、iPS膵島)形成系において、1)内分泌前駆細胞集団から膵島前駆細胞を分離する 2)確実に機能的膵島に成熟させる系の開発 3)膵島前駆細胞を無尽蔵に増やす系の開発 を行うことで、in vitroでのヒトiPS膵島形成効率を安定化させ、向上させる事、さらに生産コストを大幅に削減する事を目的として研究を行なってきた。本研究で申請者が新たに本研究課題で明らかにするべき課題は1) 本誘導系におけるNGN3発現細胞に含まれる膵島前駆細胞の特徴を詳細に解析することで、特殊なiPS細胞を用いずとも膵島前駆細胞を分離可能とすること2) この細胞を無尽蔵に増殖させ、膵島に分化させる至適な成熟培養系の開発を行うことである。このことから、a) 膵島前駆細胞を分離可能な細胞膜タンパク質の探索 b) 膵島前駆細胞からの膵島形成過程の解析 c) 膵島前駆細胞からの膵島形成培養系の最適化を行なってきた。これまでに, Ngn３陽性細胞の マイクロアレイ解析を行った。得られた結果から, 膵臓前駆細胞に強く発現する膜タンパクを絞り込んだ。本マーカを発現する細胞には、膵臓前駆細胞マーカー 遺伝子の強い発現が認められること、さらにマーカー発現細胞を純化したのちに、in vitroにおいて効率的にインスリン発現細胞塊に分化可能であることを確認した。さらに本マーカータンパクは、膵内分泌前駆細胞から成熟膵内分泌細胞にかけて持続的に発現しており、本マーカーを使用した細胞分離で、インスリン分泌能が良好なβ細胞を分取可能であることがわかった。また本マーカータンパクを内分泌前駆細胞時点で阻害すると、グルコース濃度応答性インスリン分泌能の成熟が抑制されることを示唆する結果を得ており、本マーカータンパクはβ細胞の機能成熟に重要な役割を持つ可能性も示唆された。
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