個別事業紹介

幹細胞操作技術開発領域

研究課題名

iPS細胞から膵β細胞への分化制御と糖尿病再生医療の基盤開発

目 的

 臨床応用に発展しうるヒトiPS細胞由来の膵β細胞を分化誘導し、分化細胞を保存する技術の開発を行う。その分化誘導の分子機構を解明し、糖尿病モデル動物を用いて治療効果を検証し、再生医学の基盤を確立する。

実施体制

研究代表者
粂 昭苑 (熊本大学 発生医学研究センター 幹細胞部門 多能性幹細胞分野 教授)
分担代表研究者
遠藤 文夫  (熊本大学 医学薬学研究部 教授)
尾池 雄一  (熊本大学 医学薬学研究部 教授)
山縣 和也  (熊本大学 医学薬学研究部 教授)
実施体制説明図

概 要

 本研究ではこれらの知見を応用しつつ、培養系、並びに動物の微小環境の力を利用し、臨床使用に耐える膵β細胞を作成する。糖尿病病態動物を用いて病態改善効果および安全性を評価する系を構築する。糖尿病治療に使用できる膵β細胞をin vitro 分化誘導系及び前駆細胞によるin vivo での成熟分化モデルの併用により、マウス及びヒトiPS細胞から分化誘導し、再生医療の臨床応用ができるように、分化誘導方法、分化した細胞の解析、評価、機能維持するための培養・保存方法、糖尿病マウスへの移植方法と評価系の確立、などを中心に技術開発を行う。

平成20年度の計画と目標

(1) iPS細胞から膵β細胞への分化制御の技術開発
マウスiPS細胞を膵へ分化誘導するための技術要件を検討する。膵前駆細胞、膵β細胞への分化を段階的にモニターできるような、例えば、Pdx1, Ngn3, Insulin-GFP などのトランスジェニックマウスよりiPS細胞を樹立して使用する。トランスジェニックマウスより樹立したES細胞を使用した現在の結果と比較できる。動物への移植実験の検討を開始する。
   
(2) iPS細胞由来膵β細胞の維持・保存および動物モデルを用いた細胞移植実験
マウスES細胞及びマウスiPS細胞由来膵β細胞系譜への分化細胞を効率的に維持する液性因子・細胞外マトリクスの検討。確立されている各種保存方法を用いて長期凍結保存の検討を開始。
   
(3) iPS細胞由来膵β細胞の生体移植効率及び機能向上に関する研究
ES細胞由来膵β細胞系譜への分化細胞を用いた効率的移植の方法(微小環境と膵β細胞分化の観点から)を検討する。iPS細胞についても着手する。重篤な免疫不全マウス(NOD/SCID/ JAK3KOmice; NOJ miceなど)で糖尿病モデルを作製し、治療前の基礎dataを集積する。
   
(4) iPS細胞由来膵β細胞のインスリン分泌能に関する研究
正常膵島や膵β細胞株を用いた基礎データを集積すると共にマウスES細胞由来の培養下および移植により誘導したインスリン産生細胞の解析を行う。