| 研究課題/領域番号 |
17K19694
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 |
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研究代表者 |
大石 久史 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (30375513)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| キーワード | 糖尿病 / インスリン / リプログラミング |
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| 研究実績の概要 |
インスリン転写を体外から非侵襲にモニター可能なスクリーニング系の確立：生体発光を用いて非侵襲的に繰り返し検出し，定量可能なスクリーニング系を構築した。これまでに、マウスインスリン1プロモーター下にルシフェラーゼ遺伝子が誘導されるレポーターマウス(MIP-Lucマウス)を作製したが、平成30年度は、このマウスにβ細胞関連転写因子であるPdx1、NeuroD、MafAの3遺伝子の導入によって、最も強力にインスリン転写を誘導可能なことを確認した。
スクリーニング系を応用したβ細胞変換因子の網羅的解析：上記3遺伝子を肝臓に導入したところ、インスリン発現は一過性で、誘導後数週間で肝臓細胞に戻ってしまった。また、明らかなこのグルコース応答性を認めなかったため、この2つの問題点を克服し、更なる効率的なダイレクト・リプログラミングを誘導する ために、MIP-GFPマウスの肝臓に、上記3遺伝子を導入し、導入後1週、2週で、肝GFP陽性細胞のマイクロアレイ解析を行い、Q-PCRで確認を行った。いくつかの新たなリプログラミング因子の候補を同定し、その発現アデノウイルスを作製し、先の3遺伝子とともにMIP-Lucマウスに導入した。その結果、Isl1遺伝子が、さらにインスリン転写を誘導可能なことがわかり、現在、インスリン分泌がどの程度延長されるのか、グルコース応答性を有するのか、また実際の糖尿病モデルマウスに対する治療効果について検討を行っている。
ポリシストロニックPdx1、NeuroD、MafA発現ウイルスの作製：3遺伝子の発現効率を高めるために、P2A配列で3遺伝子を繋いだ構築のアデノウイルスベクターを作製し、期待通り、約3倍程度の発現上昇を認めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究課題は、(1)インスリン転写を体 外から非侵襲的にモニター可能なスクリーニング系の確立、(2)スクリーニング系を応用し たβ細胞変換因子の網羅的解析、(3)マウス内にヒト肝臓細胞が生着したキメラマウスを使った、ヒト細胞のダイレクトリプログラミングの3点を予定している。平成30年度中に、 (1)および、(2)として、新規のβ細胞変換因子の同定に成功した。現在、（3）の予備実験を行なっており、研究終了予定である平成31年度末までに、計画の全行程を終了することが可能である。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成31年度は、研究最終年度であり、計画の最終実験である「マウス内にヒト肝臓細胞が生着したキメラマウスを使った、ヒト細胞のダイレクトリプログラミング」を実施する。予備実験として、重度免疫不全マウスであるNOGマウスに、ヒト肝細胞を経脾臓的に移植を行ったところ、マウス肝臓からヒトアルブミンの遺伝子発現を認め、移植細胞の生着が確認できた。今後、Pdx1、NeuroD、MafA、Isl1遺伝子を導入することで、ヒト細胞のダイレクトリプログラミングの可能性について検討を行う。
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