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

2019 年度 実績報告書

• 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, 医学部附属病院, 助教 (00570342)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: ヒトiPS細胞 / 2型糖尿病感受性遺伝子

研究実績の概要

2017,2018年度の研究成果において、ヒトiPS細胞を用いて膵内分泌細胞に分化誘導する実験系を当研究室において確立した。しかしながら、Insulinの免疫染色では非特異的な反応が認められたことから、膵β細胞への分化誘導に成功したとは言えず、今後もプロトコールを調整していく必要がある。
当初の目的であるKCNQ1遺伝子のSNPがヒトiPS細胞においても確認されるかを検討するため、抽出したゲノムDNAを用いてsequence解析を行った。その結果、現在我々が保持している11クローンのiPS細胞のうち、8クローンにおいて糖尿病発症リスクとなるSNPが存在することが明らかとなり、そのうち1つがリスクアリルをホモで有していた。
これら11クローンのうち、KCNQ1遺伝子内に糖尿病リスクとなるSNPをもつ201B7株と、リスクアリルをもたない75B株をそれぞれStage5である内分泌細胞まで分化誘導し、そのうえでnon　coding RNAであるKcnq1ot1の発現量をリアルタイムPCRで確認した。その結果、「SNPなし」の75B株では分化誘導に伴ってKcnq1ot1の発現量は増加することが明らかとなったが、「SNPあり」の201B7株では分化誘導した内分泌細胞においても、Kcnq1ot1の発現は75B株ほど上昇せず、有意に低下していることが明らかとなった。
今回の結果より、膵内分泌細胞まで分化誘導したヒトiPS細胞ではKcnq1ot1発現が認められることが明らかとなり、さらにその発現にはKCNQ1遺伝子のSNPが関与している可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] GCN2 Regulates Pancreatic β Cell Mass by Sensing Intracellular Amino Acid Levels (2020)
  • 著者名/発表者名: Kanno A, Asahara SI, Furubayashi A, Masuda K, Yoshitomi R, Suzuki E, Takai T, Kimura-Koyanagi M, Matsuda T, Bartolome A, Hirota Y, Yokoi N, Inaba Y, Inoue H, Matsumoto M, Inoue K, Abe T, Wei FY, Tomizawa K, Ogawa W, Seino S, Kasuga M, Kido Y.
  • 雑誌名: JCI Insight 巻: 5 ページ: 128820
  • DOI: 10.1172/jci.insight.128820.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] En Face Slab Optical Coherence Tomography Imaging Successfully Monitors Progressive Degenerative Changes in the Innermost Layer of the Diabetic Retina (2020)
  • 著者名/発表者名: Katsuyama A, Kusuhara S, Asahara SI, Nakai SI, Mori S, Matsumiya W, Miki A, Kurimoto T, Imai H, Kido Y, Ogawa W, Nakamura M.
  • 雑誌名: BMJ Open Diabetes Res Care. 巻: 8 ページ: e001120
  • DOI: 10.1136/bmjdrc-2019-001120.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association Between Mean Platelet Volume in the Pathogenesis of Type 2 Diabetes Mellitus and Diabetic Macrovascular Complications in Japanese Patients (2019)
  • 著者名/発表者名: Inoue H, Saito M, Kouchi K, Asahara SI, Nakamura F, Kido Y.
  • 雑誌名: J Diabetes Investig 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1111/jdi.13198. Online ahead of print.
  • 査読あり / オープンアクセス