多色細胞系譜マウスを用いた膵島形成機構の解明および膵島作製に関する研究

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26850214
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: 吉田 真子 関西医科大学, 医学部, 講師 (40392170)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ノックインマウス / 膵臓 / 内分泌前駆細胞

Outline of Annual Research Achievements

これまでに膵臓の発生過程においてマウス胎生14日目頃に形成される原始膵管より複数のNgn3+内分泌前駆細胞が離層した後、それらが移動・集合・分化・増殖することによって膵島が構築されることが明らかとなっている。しかしながら、個々の細胞の動態および膵島形成に関わる分子制御機構は未だ不明な点が多い。そこで、本研究ではNgn3+内分泌前駆細胞の詳細な細胞系譜追跡実験を行うため、独自にNgn3-Venus-CreERT2ノックインマウスの新規作製を試みた。本マウスの特徴として、Ngn3+内分泌前駆細胞が黄色蛍光タンパク質Venusを発現する他、loxP配列を含む各種レポーターマウスとの交配およびタモキシフェン投与によりNgn3+内分泌前駆細胞を特異的に標識し、膵島形成へ寄与する仕組みを解析することが可能である。昨年度、ターゲティングベクターと相同組換えを起こした複数のES細胞クローンの樹立に成功していたことから、最終年度はキメラマウスの作出を行った。その結果、複数のキメラマウスが誕生し、現在それらの解析を進めている。
上記のNgn3-Venus-CreERT2ノックインマウスの新規作出実験と並行して、実験系構築のための予備実験として、Sox9-CreERT2ノックインマウスを用いて、Rosa26-rainbow多色細胞系譜マウスとの交配により、膵臓の各発生段階におけるSox9+膵前駆細胞の細胞系譜追跡実験を実施した。その他、in vitroにおいて効率的に膵島を作製するため、3T3-J2細胞をフィーダー細胞として利用する培養方法の検討を行った。
今後、Ngn3-Venus-CreERT2ノックインマウスが完成すれば、Ngn3+内分泌前駆細胞の細胞系譜追跡実験、タイムラプスイメージング、シングルセル解析（RNA-seq）などによる膵島形成機構の解明といった基礎学問的側面だけでなく、in vitroでの膵島再現実験、in vivoでの膵島誘導実験、糖尿病や膵臓癌などに対する新たな治療法の開発といった臨床応用面への貢献が期待できる。