ゲノム編集技術による膵管上皮細胞から膵β細胞新生の確立と新たな糖尿病治療戦略

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K15432
• 研究機関: 国際医療福祉大学
• 研究代表者: 伊藤 鉄英 国際医療福祉大学, 福岡看護学部, 教授 (50253448)
• 研究分担者: 河邉 顕 九州大学, 大学病院, 助教 (10398068) [辞退] ; 藤森 尚 九州大学, 大学病院, 助教 (60808137)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ゲノム編集 / 膵管上皮細胞 / 膵β細胞新生 / 糖尿病治療 / 膵神経内分泌腫瘍

研究実績の概要

糖尿病患者は増加してきているが、根治的かつ永続的な治療法は開発されていない。糖尿病では膵β細胞によるインスリン分泌低下が主要な要因であり、膵β細胞のインスリン分泌を回復させる治療法の確立が必要である。最近、マウスにて、膵管上皮細胞のFbw7ノックアウトにより膵β細胞の分化誘導が行える事が報告された。
本研究では、臨床応用する為にゲノム編集技術Crispr/Cas9システムを用いて野生型マウスでの膵管上皮細胞からの膵β細胞分化誘導を確立し膵β細胞新生による糖尿病治療を目指すことを目的とした。つまり、野生型成体マウスでの膵管上皮細胞から膵β細胞への分化誘導を行い、糖尿病治療を行うことである。具体的には以下の実験を計画をした。①ゲノム編集技術Crispr/Cas9にて、野生型成体マウスの膵管上皮細胞のFbW7ノックアウト方法を確立する。②PDX1-Creと同じく膵β細胞の分化誘導を形態および分子生物学的に確認する。③グルコース反応性にインスリン分泌を行う事の確認、および④糖尿病モデルマウスでの糖尿病改善を示す。
昨年度までに①に関して十分な成果を残し、英文論文を発表した(Biomed Res Int., 2018)。最終年度では主に②膵管上皮細胞からFbw7をノックアウトして膵β細胞への分化誘導、を試みたが十分な成果を得ることは出来なかった。そこで、②へ通じる実験を新たに計画し、膵内分泌腫瘍細胞と正常組織のRNA-Seqを用いた遺伝子発現解析を施行した。その結果、膵内分泌腫瘍ではシナプス伝達関連遺伝子上昇と消化酵素関連酵素の低下を認め、この結果は新たに英文論文として発表した(Cancer Medicine, in press)。この結果と手法を今後膵β細胞の分化誘導を形態および分子生物学的に確認する作業に生かしていく予定である。今後に繋がる成果を発表できたと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] CLEC3A, MMP7, and LCN2 as Novel Markers for Predicting Recurrence in Resected G1 and G2 Pancreatic Neuroendocrine Tumors (2019)
  • 著者名/発表者名: Miki M, Oono T, Fujimori N, Takaoka T, Kawabe K, Miyasaka Y, Ohtsuka T, Saito D, Nakamura M, Ohkawa Y, Oda N, Suyama M, Ito T, Ogawa Y.
  • 雑誌名: Cancer Medicine 巻: in press ページ: in press
  • DOI: DOI:10.1002/cam4.2232
  • 査読あり
• [雑誌論文] Using CRISPR/Cas9 to knock out amylase in acinar cells decreases pancreatitis-induced autophagy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasunaga K, Ito T, MIki M, Ueda K, Fujiyama T, Tachibana Y, Fujimori N, Kawabe K, Ogawa Y.
  • 雑誌名: BioMed Research International 巻: Article ID 8719397, ページ: 1-8
  • DOI: 10.1155/2018/8719397
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会・シンポジウム開催] 16th annual Eourope Neuroendocrine Tumor Society (ENETS) Conference (2019)