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2017 年度 実施状況報告書

ヒトiPS細胞を用いた2型糖尿病感受性遺伝子による糖尿病発症機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K09882
研究機関神戸大学

研究代表者

淺原 俊一郎  神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (00570342)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード膵β細胞 / 2型糖尿病 / iPS細胞
研究実績の概要

代表者はこれまでに、2型糖尿病感受性遺伝子KCNQ1が糖尿病発症、ならびに膵β細胞不全を起こすメカニズムについて、遺伝子組換えマウスを用いて解明してきた。また、同様に日本人特有の2型糖尿病感受性遺伝子として報告されているEIF2AK4遺伝子についても、欠損マウスを用いて糖尿病発症機序を明らかにしている。しかしながら、マウスでの研究成果がヒトにも当てはまるかどうかは明らかではない。そこで、ヒトiPS細胞を分化誘導することによって、ヒト膵β細胞においても同様の現象が起こるかどうかについて検討を行った。まず、ヒトiPS細胞(FF201B7細胞)を用いて、膵β細胞への分化誘導実験を行った。分化誘導法については、既報を参考にしつつ、いくつかの論文を合わせることによって、オリジナルの方法を採用した。膵芽以降については、浮遊培養にて培養を行い、凝集した状態で分化誘導を進めた。内胚葉、原始腸管、膵芽への分化誘導を、HNF1α、PDX1、NKX6.1などの分化マーカーにて確認した。さらに、内分泌細胞への分化マーカーであるNGN3の発現が認められた。同時にグルカゴンの発現も免疫染色、リアルタイムPCRにて確認されたが、インスリンの発現については確認されなかった。
また、現在代表者が保有しているヒトiPS細胞11クローンのうち、8クローンでKCNQ1遺伝子におけるリスクアリルが確認された。うち1つは、リスクアリルをホモで保有するクローンであった。今後は、これらのリスクの有無が分化誘導した膵β細胞のviabilityに影響するかどうかを検討する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

初年度でインスリン陽性細胞への分化誘導法を確立しておく予定であったが、グルカゴン陽性細胞は確認できたものの、インスリン陽性には至らなかった。また、分化条件が一定していないのか、実験ごとに分化誘導の結果が変動するため、今後は実験条件について再度検討する必要がある。

今後の研究の推進方策

実験条件を一定にしたうえで、インスリン陽性細胞を安定して得られることが2年目の第一目標である。そのうえで、KCNQ1遺伝子およびEIF2AK4遺伝子のリスクアリル別の膵β細胞viabilityを評価したい。2年目中には、ゲノム編集によるSNPの塩基置換を行いたい。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Casein kinase 2 phosphorylates and stabilizes C/EBPβ in pancreatic β cells.2018

    • 著者名/発表者名
      1.Takai T, Matsuda T, Matsuura Y, Inoue K, Suzuki E, Kanno A, Kimura-Koyanagi M, Asahara S, Hatano N, Ogawa W, Kido Y.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 497 ページ: 451-456

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.108.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] MTORC1 Regulates both General Autophagy and Mitophagy Induction after Oxidative Phosphorylation Uncoupling.2018

    • 著者名/発表者名
      2.Bartolomé A, García-Aguilar A, Asahara S, Kido Y, Guillén C, Pajvani UB, Benito M.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1128/MCB.00441-17.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Histone deacetylase regulates insulin signaling via two pathways in pancreatic β cells.2017

    • 著者名/発表者名
      3.Kawada Y, Asahara S, Sugiura Y, Sato A, Furubayashi A, Kawamura M, Bartolome A, Terashi-Suzuki E, Takai T, Kanno A, Koyanagi-Kimura M, Matsuda T, Hashimoto N, Kido Y.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 12 ページ: e0184435

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0184435.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effect of removal of glucotoxicity by SGLT2 inhibitor dapagliflozin on the gene expression in pancreatic beta cells2017

    • 著者名/発表者名
      Asahara S, Ohashi Y, Kido Y
    • 学会等名
      IDF2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Pathogenic Mechanism by Susceptibility Genes of T2DM Using Human iPS Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Shimono N, Asahara S, Kido Y
    • 学会等名
      77th Scientific Sessions of American Diabetes Association
    • 国際学会
  • [学会発表] 膵β細胞の小胞体ストレス誘導性アポトーシスにおけるCK2βの役割2017

    • 著者名/発表者名
      高井智子、松田友和、井上佳歩、松浦有希、鈴木江美、神野歩、木村真希、淺原俊一郎、小川渉、木戸良明
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] 脂肪酸が膵β細胞の小胞体に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木江美、松田友和、川本剛士、松浦有希、高井智子、神野歩、木村真希、淺原俊一郎、小川渉、木戸良明
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] ヒトiPS細胞を用いた2型糖尿病発症機序の解明2017

    • 著者名/発表者名
      下野名奈子、淺原俊一郎、原瑞季、田中孝一、松田友和、木村真希、神野歩、高井智子、鈴木江美、青井貴之、木戸良明
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] 膵β細胞の小胞体ストレス誘導性アポトーシスにおけるCK2βの役割2017

    • 著者名/発表者名
      井上佳歩、高井智子、松田友和、鈴木江美、神野歩、木村真希、淺原俊一郎、木戸良明
    • 学会等名
      第40回分子生物学会年会
  • [学会発表] 高脂肪食負荷GCN2欠損マウスの膵島におけるmTORC1シグナル調節機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      古林鮎子、神野歩、増田勝久、吉富理紗、木村真希、松田友和、淺原俊一郎、木戸良明
    • 学会等名
      第40回分子生物学会年会
  • [学会発表] ヒトiPS細胞を用いた膵内分泌細胞への分化誘導法の確立2017

    • 著者名/発表者名
      山田瑞姫、淺原俊一郎、下野名奈子、田中孝一、松田友和、木村真希、神野歩、高井智子、鈴木江美、青井貴之、木戸良明
    • 学会等名
      第40回分子生物学会年会

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公開日: 2018-12-17  

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