| 研究課題/領域番号 |
19K09045
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
池本 哲也 徳島大学, 病院, 特任准教授 (20398019)
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| 研究分担者 |
齋藤 裕 徳島大学, 病院, 特任助教 (50548675)
森根 裕二 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (60398021)
黒田 暁生 徳島大学, 先端酵素学研究所(糖尿病), 准教授 (70571412)
居村 暁 徳島大学, 病院, 特任教授 (90380021)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | Insulin producing cell / methylation status / 成熟度評価 / 再生医療 |
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| 研究実績の概要 |
我々は臨床応用を目指し研究を進めている脂肪由来幹細胞(adipose tissue derived stem cell :ADSC) からの2-step 3次元培養によるinsulin-producing cell (IPC)創出の実臨床応用に際し、1. 造腫瘍性の否定、2. 患者体内に移植する際の未分化なIPCの排除、3. IPC lot間に機能的差異があることといった問題点を解決する必要があるが、これらに回答するために、これまでに研究を行って来たmethylation statusに着目した。一般に遺伝子promotor領域のCpG islandsは発生初期はmethylationされていないことが多いが、発生に従ってmethylationを受け、遺伝子発現が抑制される。このことから、DNAのmethylation statusはIPC細胞分化に密接に関連していると予想される。そこで、IPCのmethylation statusを定量化することによって、細胞発生系譜との相関関連が明確となり、更にはIPCとしての細胞成熟度が評価できるのではないかと着想した。令和元年度に我々はIPCの発生系譜をmRNAおよびmethylation statusで確認し、最終的に機能的成熟IPC細胞となった場合は、naive成熟膵β細胞と同様に、MAFAおよびINSの強発現を確認し報告した（Wada Y, Ikemoto T, et al. Sci Rep. 2019）。また、更にIPCの成熟度につき、Znの出納（培養液上清のZnイオンの実測値―培養液中に含まれるZnイオンの濃度）につき検討し、特徴的なZnイオンの出納パターンがあり、その値が正であってプラトーに達することが細胞としての成熟を反映していることを見出し、報告した（Ohta S,Ikemoto T,et al. Sci Rep. 2019)。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究は、応募時の実験計画として、（１）IPCの発生系譜の確認（各段階におけるgenetic profile）平成31年-32年、（２）他成熟指標との比較検討 平成32年-33年としているが、これまでに我々はIPCの発生系譜をmRNAおよびmethylation statusで確認し、最終的に機能的細胞となった場合（糖に対する反応性として、高濃度糖液中で培養した場合のインスリン分泌量（1時間）/低濃度糖液中で培養した場合のインスリン分泌量（1時間）が3.0以上に達した細胞）に、成熟膵β細胞と同様に、MAFAおよびINSが強く発現していることを見出し報告した（Sci Rep. 2019）。また、更にIPCの成熟度につき、Znの出納（培養液上清のZnイオンの濃度―培養液中のZnイオンの濃度）につき検討し、特徴的なZnイオンの変動パターンがあり、その値が正であってプラトーに達することが細胞としての成熟を反映していることを見出し、報告した（Sci Rep.2019)。従って、計画した事項から鑑みて（２）の途中まで実証していると考えられ、当初の計画以上に進展している、と評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、更に発生系譜（これまでに報告されているように細胞の発生段階をmRNAの発現で更に詳細に検討する）とmethylation statusとの相関関係を明らかにし、更にin vivo（移植実験）に繋げていく。また、上述したように、見出されたZnイオン濃度と成熟度の相関につき、更にDithizon染色およびstimulation indexとの相関関係を検討し、成熟度の指標として確立出来るかどうかを検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）計画書作成時に購入予定であった消耗品の価格変動のため。参加予定だった学会が中止になったため。
（使用計画）次年度への繰越額は動物実験用の消耗品に使用予定である。
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