2022 Fiscal Year Annual Research Report
ヒト膵島内での分化転換機構を応用したiPS細胞からの機能的膵島分化誘導法の開発
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20K21631
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古山 賢一郎 京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点講師 (10868798)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川口 義弥 京都大学, iPS細胞研究所, 教授 (60359792)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 膵島 / 分化誘導 / 多能性幹細胞 / 糖尿病 / 機能的膵島 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
iPS細胞の開発以降、多能性幹細胞の医療応用が様々な分野で推し進められている。糖尿病治療を目指した膵β細胞作製もその一つであるが、未だに臨床応用に至っていない。つまり、インスリンを発現するβ様の細胞 (β-like cells)の創出は比較的容易にできるようになったが、十分な機能をもつβ細胞を再現性良く作製する技術が未だに確立していない。
本研究では、糖尿病治療を目指したiPS細胞由来の機能的膵島作製を目指した。本年度研究の主要な戦略的コンセプトは（１）mono-hormonal化機構の解明、（２） 機能的単位としての膵島を重視した分化誘導であった。（１）は、これまでの分化誘導法で問題となっていたpoly-hormonalな機能的に劣るβ細胞をmono-hormonalで機能的なβ細胞へと誘導するアプローチである。mono-hormonal化機構の解析に強力なツールとなる膵島の各cell-typeを特徴づけるID genesを同定した。またこのIDを用いることで各ホルモン細胞への分化状態を評価可能であることも報告した。（２）に関しては、3D膵島構築がβ細胞の機能発揮に重要であるという知見をもとに、3D構築に着目した新規分化誘導法を開発し、機能的β細胞に重要なNKX6-1を高率に発現するβ細胞を有する膵島の作製に成功した。また本研究結果の応用として、疾患iPS細胞を用いた糖尿病病態解析に、この新規β細胞分化誘導法を利用し、新たな萌芽研究「iPS細胞を用いたインスリン遺伝子異常症モデルの作成」に繋げることができた。
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