糖尿病細胞療法の実現に向けたヒトｉＰＳ細胞由来膵前駆細胞の増殖機構の解明

阐明人iPS细胞来源的胰腺祖细胞的增殖机制，以实现糖尿病细胞治疗

基本信息

批准号：
17J07622
负责人：
木村東
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J07622/
关键词：
ES細胞 iPS細胞糖尿病膵前駆細胞増殖低分子化合物 siRNA スクリーニング

项目摘要

安価で安定かつ効率的なヒトiPS細胞由来膵細胞の供給源開発には、膵前駆細胞の増殖機構の解明が不可欠である。第二年度では、ヒトiPS細胞由来膵前駆細胞の増殖を特異的に促進する低分子化合物AT7867の標的因子を網羅的遺伝子発現差解析から抽出し、第一年度に構築したsiRNAスクリーニング系を用いて遺伝子の特定を試みた。遺伝子発現解析の結果、化合物処理は膵前駆細胞においてDNA複製や細胞周期、そしてヘッジホッグおよびWnt、TGFβシグナルに関わる遺伝子群の発現に影響し、細胞増殖に影響し得る計590の変動遺伝子を抽出した。これら候補遺伝子に対するsiRNAのスクリーニングの結果、計19の化合物の作用を阻害するsiRNAを得た。そのうちの一つであるWntリガンド遺伝子に対するsiRNAは再現性を持って膵前駆細胞の増殖を阻害していたことから、化合物の下流で作用する因子の一つである可能性が考えられた。リコンビナントタンパク質は生理活性が低いことから、恒常的にこのリガンドを発現するマウス線維芽細胞株3T3をフィーダー細胞として用いる共培養実験を行った。すると、コントロール株に比して細胞数が顕著に増加しており、膵前駆細胞の指標遺伝子を発現していたことから、前駆細胞の特性を維持しながら細胞を増殖させることが可能である。さらに、フィーダー細胞を用いた膵前駆細胞の継代培養を試みたところ、約50日間、10回の継代培養によって膵前駆細胞数が約1,000万倍、コントロール株と比べても約500倍以上も増加させることができた。以上、本研究により、ヒトiPS細胞由来膵前駆細胞における化合物AT7867の下流因子としてWnt経路がその増殖に寄与している可能性を見出した。今後は、無血清完全培地の開発や増殖機序の詳細が明らかにできるものと期待され、糖尿病に対する再生医療の実現に貢献し得ると考えられる。

阐明胰腺祖细胞的增殖机制对于开发廉价、稳定和有效的人 iPS 细胞来源的胰腺细胞来源至关重要。第二年，我们通过全面的差异基因表达分析，提取出特异性促进人iPS细胞来源的胰腺祖细胞增殖的低分子化合物AT7867的目标因子，并使用中建的siRNA筛选系统。第一年尝试鉴定该基因。基因表达分析结果显示，复合处理影响了胰腺祖细胞中DNA复制、细胞周期、hedgehog、Wnt和TGFβ信号相关基因的表达，总共提取了590个可能影响细胞增殖的可变基因。做过。通过针对这些候选基因筛选 siRNA，我们获得了能够抑制总共 19 种化合物效果的 siRNA。其中之一，针对 Wnt 配体基因的 siRNA，可重复地抑制胰腺祖细胞的增殖，表明它可能是作用于该化合物下游的因素之一。由于重组蛋白的生理活性较低，我们使用组成型表达该配体的小鼠成纤维细胞系3T3作为饲养细胞进行了共培养实验。结果，与对照菌株相比，细胞数量显着增加，并且表达了胰腺祖细胞的指示基因，表明可以在保持祖细胞特征的同时增殖细胞。此外，当我们尝试使用饲养细胞传代培养胰腺祖细胞时，我们发现在约50天的10次传代培养后，胰腺祖细胞的数量增加了约1000万倍，也比对照菌株增加了约500倍。会增加。如上所述，在本研究中，我们发现Wnt途径可能作为化合物AT7867的下游因子促进人iPS细胞来源的胰腺祖细胞的增殖。未来有望开发出无血清完全培养基，阐明生长机制细节，或将有助于糖尿病再生医学的实现。