アデノウイルスベクターを用いた糖代謝機構の解明と糖尿病治療法の開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09357009
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 岡 芳知 山口大学, 医学部, 教授 (70175256)
• 研究分担者: 片桐 秀樹 東京大学, 医学部・附属病院, 医員(臨床) ; 井上 寛 山口大学, 医学部・附属病院, 助手 (20294639) ; 谷澤 幸生 山口大学, 医学部・附属病院, 講師 (00217142) ; 犬飼 浩一 東京大学, 医学部・附属病院, 医員(臨床)
• キーワード: 糖尿病 / アデノウイルスベクター / インスリン分泌 / 膵β細胞 / 遺伝子導入 / スルフォニル尿素受容体 / hepatocyte nuclear factor / 新生児低血糖症

研究概要

若年発症成人病糖尿病(MODY)患者でもインスリン分泌障害が認められ、また、HNF(hepatocyte nuclear factor)1αが膵β細胞にも発現している。そこで、マウス膵β細胞株MIN6を用いて、HNF1α遺伝子変異によるインスリン分泌障害機序をアデノウイルスベクターを用いて検討した。まず、MIN6からRT-PCRによりマウスHNF1α cDNAをクローニングし、MODY3患者で同定されたP291fsinsC変異に相当するtruncated cDNA(HNF1α-288t)を作成し、変異HNF-1αの発現のための組換えアデノウイルスAdex1CA-HNF1α-288tを作成した。肝癌細胞株HepG2への導入発現では、HNF1α-288tがdominant negativeに細胞内で働くことが確認できた。そこで、次にMIN6細胞へHNF1α-288tを過剰発現させ、発現はウエスタンブロテイングで確認できた。5mMおよび25m Mglucoseでのインスリン分泌には、MIN6-HNF1-290tとlacZを発現させた対照MIN6の間に有意な差を認めなかった。しかし、5mM glucose存在下での20mM arginine刺激では、MIN6-lacZではインスリン分泌が5mMglucose存在下の8倍に増加したのに対し、MIN6-290tではインスリン分泌の増加は1.6倍にとどまり、arginine刺激に対するインスリン分泌の著しい障害が認められた。
また、わが国における、新生児低血糖症(Persistent Hyperinsulinemic Hypoglycemia in Infancy,PHHI)患者17例の3例において、スルフォニル尿素受容体の遺伝子異常を見出した。そのインスリン分泌不全の分子機構について、アデノウイルスベクターを用いた変異スルフォニル尿素受容体の発現により解析し、細胞内のADPとATPがどのようにスルフォニル尿素受容体機能に関わるかを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Tanizawa Y,et al.: "Overexertion of dominant negative mutant hepatocyte nuclear factor(HNF)-1 α inhibits arginine-induced insulin secretion in MIN6 cells."Diabetologia. 42. 887-891 (1999)
• [文献書誌] Ishihara H,et al.: "Enhanced phosphoinositide hydrolysis via overexpression of phospholipase C β1 or δ1 inhibits stimulus-induced insulin release in insulinoma MIN6 cells."Biochem Biophys Res Commun. 254. 77-82 (1999)
• [文献書誌] Hosaka T,et al.: "Regulation of insulin-stimulated glucose transport by chronic glucose exposure in 3T3-L1 adipocytes."Endocrine Journal. 46. 349-35* (1999)
• [文献書誌] Sakoda H,et al.: "No correlation of plasma cell 1 overexpression with insulin resistance in diabetic rats and 3T3-L1 adipocytes."Diabetes. 48. 1365-1367 (1999)
• [文献書誌] Funaki M,et al.: "p85/p110-type phosphatidylinositol kinase phosphorylates not only the D-3,but also the D-4 position of the inositol ring."J.Biol Chem. 274. 22019-22024 (1999)
• [文献書誌] Tanizawa Y,et al.: "Genetic analysis of Japanese patients with persistent hyperinsulinemic hypoglycemia of infancy. Nucleotide-binding fold-2 mutation impairs cooperative binding of adenine nucleotides to sulfonylurea receptor 1."Diabetes. 49. 114-120 (2000)
• [文献書誌] 井上寛: "医学のあゆみ"医歯薬出版株式会社. 6 (2000)
• [文献書誌] 保坂利男: "医学のあゆみ"医歯薬出版株式会社. 5 (1999)