低分子化合物スクリーニングに基づくマウスＥＳ細胞からの膵β細胞分化誘導法の効率化

• 研究課題/領域番号: 24790949
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 内分泌学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 坂野 大介 熊本大学, 発生医学研究所, 助教 (40571039)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: ES・iPS細胞 / 膵β細胞 / インスリン / 糖尿病 / 低分子化合物 / モノアミン / 膵臓 / β細胞 / VMAT2 / ｃAMP / ES・iPS / 膵 / ES / iPS

研究概要

本研究では、1200の低分子化合物の中からVMAT2阻害剤にマウスES細胞から膵β細胞を分化誘導する効果が高める効果があることを見つけました。VMAT2は細胞内小胞に存在するモノアミン量を調節する因子です。そして、膵β細胞が糖濃度に応じてインスリンを分泌する能力を促進する化合物も見つけました。これらの2種類の化合物を併用して分化湯堂を行い、糖尿病モデルマウスへ移植したところ正常な血糖値に回復しました。今後、この研究で得られた情報をもとにヒトiPS細胞からの膵β細胞の分化誘導を進め、将来的な臨床応用に貢献できるよう研究を進めます。

研究成果

• [雑誌論文] VMAT2 identified as a regulator of late-stage beta cell differentiation (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakano D , Shiraki N , Kikawa K , Yamazoe T, Kataoka M, Umeda K, Araki K, Mao D, Matsumoto S, Nakagata N, Andersson O, Stainier D, Endo F, Kume K, Uesugi M and Kume S
  • 雑誌名: Nature Chem. Biol 巻: 10(2) ページ: 141-8
  • NAID: 40020189460
  • 査読あり
• [雑誌論文] VMAT2 identified as a regulator of late-stage beta cell differentiation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakano, D., Shiraki, N., Kikawa, K., Yamazoe, T., Kataoka, M., Umeda, K., Araki, K., Mao, D., Matsumoto, S., Nakagata, N., Andersson, O., Stainier, D., Endo, F., Kume, K., Uesugi, M. and Kume, S.
  • 雑誌名: Nat. Chem. Biol. 巻: 10 号: 2 ページ: 141-148
  • DOI: 10.1038/nchembio.1410
  • 査読あり
• [学会発表] VMAT2 identified as a regulator of late-stage β-cell differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakano D, Shiraki N, Kikawa K, Yamazoe T, Kataoka M, Umeda K, Araki K, Mao D, Matsumoto S, Nakagata N, Andersson O, Stainier D, Endo F, Kume K, Uesugi M and Kume S
  • 学会等名: ISSCR 11th annual meeting
  • 発表場所: Boston, USA
• [学会発表] VMAT2 identified as a regulator of late-stage pancreatic beta-cell differentiation, (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakano D, Shiraki N, Kikawa K, Yamazoe T, Kataoka M, Umeda K, Araki K, Mao D, Matsumoto S, Nakagata N, Andersson O, Stainier D, Endo F, Kume K, Uesugi M, Kume S.
  • 学会等名: ISSCR 11th Annual Meeting.
  • 発表場所: Boston Convention and Exhibition Center, Boston,USA
• [学会発表] Small compounds promote differentiation of functional insulin producing cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakano, D, Shiraki, N, Kikawa, K, Kataoka,M, Nagura, T, Choi, S, Endo F, Kume, K, Uesugi, M and Kume, S.
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 兵庫
  • 招待講演
• [学会発表] SCREENING OF SMALL COMPOUNDS TO PROMOTE DIFFERENTIATION OF MOUSE ES CELLS TO FUNCTIONAL PANCREATIC β CELLS. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakano, D., Shiraki, N., Kikawa, K., Kataoka,M., Nagura, T., Choi, S., Endo F., Kume, K1, Uesugi, M. and Kume, S.
  • 学会等名: ISSCR 11th Annual Meeting.
  • 発表場所: Boston・Boston Convention and Exhibition Center （USA)
• [学会発表] 化合物スクリーニングによる膵β細胞誘導法の効率化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂野大介、白木伸明、片岡正光、木川和英、遠藤文夫、粂和彦、上杉志成、粂昭苑
  • 学会等名: 5拠点ミーティング
  • 発表場所: 兵庫・有馬ホテル向陽閣
• [学会発表] Small compounds promote differentiation from pancreatic progenitor to endocrine cells MBSJ (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakano D, Shiraki N, Kikawa K, Kataoka M, Nagura T, Choi S, Endo F, Kume K, Uesugi M and Kume S
  • 学会等名: MBSJ
  • 発表場所: Fukuoka
• [学会発表] 低分子化合物スクリーニングによる膵前駆細胞から内分泌前駆細胞への分化促進 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂野 大介、白木 伸明、木川 和英、片岡 正光、名倉 岳志、崔 成翼、遠藤 文夫、粂 和彦、上杉 志成、粂 昭苑
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡・福岡国際会議場
• [学会発表] Screening of low molecular compounds that promote differentiation of mouse ES cells to pancreatic β cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂野大介、白木伸明、片岡正光、木川和英、遠藤文夫、粂和彦、上杉志成、粂昭苑
  • 学会等名: 第45回日本発生生物学会・第64回日本細胞生物学会合同大会
  • 発表場所: 兵庫・神戸国際会議場、神戸商工会議所
• [学会発表] Screening of low molecular compounds that promote differentiation of mouse ES cells to pancreatic β cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: 1. Sakano, D., Shiraki, N., Kataoka M., Kikawa K., Endo F., M., Kume, K, Uesugi, M. and Kume, S.
  • 学会等名: ISSCR 10th Annual Meeting.
  • 発表場所: 神奈川・パシフィコ横浜
• [学会発表] A neonatal mouse model of pancreatic beta-cell regeneration after destruction by streptozotocin (2012)
  • 著者名/発表者名: 2. Kataoka M.,Kawamuro Y., Miki R., Sakano, D., Shiraki, N., Yoshida T.,Kume K. and Kume, S.
  • 学会等名: ISSCR 10th Annual Meeting.
  • 発表場所: 神奈川・パシフィコ横浜
• [学会発表] A novel chemical screening system for understanding of pancreatic β-cell differentiation from mouse ES cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: 2. Sakano、 D.、 Shiraki、 N.、 Kataoka、 Kikawa K.、 Endo F.、 M.、 Kume、 K、 Uesugi、 M. and Kume、 S.
  • 学会等名: 第10回幹細胞シンポジウム
  • 発表場所: 兵庫・淡路夢舞台国際会議場
• [図書] 『発生・分化・再生と代謝関連臓器」「多能性幹細胞から膵 β 細胞への分化」 『内分泌・糖尿病・代謝内科』24(5) (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂野大介・粂昭苑
  • 出版者: 科学評論社
• [図書] 内分泌・糖尿病・代謝内科 特集 発生・分化・再生と代謝関連臓器 多能性幹細胞から膵β 細胞への分化, 第35巻第2号 (2012)
  • 著者名/発表者名: 2.坂野 大介, 白木 伸明, 粂 昭苑
• [図書] 内分泌・糖尿病・代謝内科 特集 発生・分化・再生と代謝関連臓器 多能性幹細胞から膵β細胞への分化、 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂野 大介、白木 伸明、粂 昭苑、
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 科学評論社
• [備考] ES 細胞から成体と同等の能力を持つ膵臓の細胞を作製~糖尿病の治療へ新たな光明~
  • URL: http://www.kumamoto-u.ac.jp/daigakujouhou/kouhou/pressrelease/2013_file/release131216.pdf#search='%E8%86%B5%CE%B2%E7%B4%B0%E8%83%9E%E3%81%AE%E5%88%86%E5%8C%96%E3%82%92+%E5%B0%8F%E8%83%9E%E4%BD%93'
• [備考] 膵β細胞の分化を小胞型モノアミントランスポーター VMAT2が制御することを発見
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/newpress/np67.html
• [備考] ES細胞から成熟膵β細胞を作製~糖尿病の治療を目指して~
  • URL: http://www.kumamoto-u.ac.jp/whatsnew/seimei/20131216
• [備考] 膵β細胞の分化を小胞型モノアミントランスポーター VMAT2が制御することを発見
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/newpress/np67.html
• [備考] ES細胞から成熟膵β細胞を作製～糖尿病の治療を目指して～
  • URL: http://www.kumamoto-u.ac.jp/whatsnew/seimei/20131216