高効率かつ低侵襲なβ細胞新生誘導法の開発

高效微创β细胞新生诱导方法的开发

基本信息

批准号：
22K08633
负责人：
宮塚健
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

糖尿病根治を実現するためには失われた膵β細胞機能を補うことが不可欠である。そうした中でβ細胞以外の細胞からインスリン産生細胞への分化誘導を促す再生医療が注目されている。我々は遺伝子改変マウスを用いて膵腺房細胞やα細胞からインスリン産生細胞へのリプログラミングを誘導することに成功してきたが(Miura M et al. EBioMedicine 2018, Wakabayashi Y et al. 2022)、実臨床へ応用するためには、低侵襲かつ高効率なβ細胞新生誘導法の開発が必要となる。最近我々は抗グルカゴン抗体をマウスに投与することにより、α細胞の自己複製のみならず、α細胞新生が誘導されることを見出した(Himuro M et al. in revision)。このことは、グルカゴンシグナルの抑制が内分泌細胞の可塑性を修飾することを示唆しており、これを応用することによりβ細胞新生を効率的に誘導できる可能性がある。そこで本研究では、グルカゴンシグナルの抑制が転写因子Pdx1の異所性発現によるα-to-β reprogrammingの効率を改善する可能性を検証することを目的とした。Cre-loxPシステムによりα細胞特異的かつタモキシフェン誘導性にFLAG-tagged Pdx1を発現する遺伝子改変マウス(Gcg-CreER; CAG-CAT-Pdx1; αPdx1マウス)を作製した結果、タモキシフェン誘導性にα-to-β reprogrammingを誘導することに成功した。αPdx1マウスにグルカゴン受容体拮抗薬（GcgRA）を経口投与し、β細胞新生効率を定量化した結果、GcgRA投与により有意に上昇した。以上の結果はグルカゴンシグナル抑制がPdx1によるβ細胞新生効率を改善する可能性を示しており、低侵襲かつ高効率なβ細胞再生医療実現の一助となることが期待される。

为了实现自由基糖尿病治疗，必须补偿失去的胰腺β细胞功能。在这种情况下，促进与β细胞以外的细胞分化为产生胰岛素细胞的细胞分化的再生医学引起了人们的注意。我们已经成功地使用了遗传改性的小鼠来诱导胰腺腺泡细胞和α细胞重编程，以诱导产生胰岛素的细胞（Miura M等人，Ebiomedicine 2018，Wakabayashi e等，2022），但对于实际应用，用于最小和高效的细胞构成细胞的实际应用。最近，我们发现对小鼠的抗葡萄糖抗体给药会诱导α细胞新生成以及α细胞的自我更新（Hiruro M等人在修订中）。这表明胰高血糖素信号的抑制会改变内分泌细胞的可塑性，并且可能有效地诱导β细胞新生成。因此，这项研究旨在检查胰高血糖素信号的抑制可能会提高由于转录因子PDX1的异位表达而提高α-to-β重编程的效率。在α-细胞特异性和tamoxifen诱导的方式中表达标志标记的PDX1的转基因修饰的小鼠（CAG-CREER； CAG-CAT-CAT-PDX1;αPDX1小鼠）使用CRE-loxp系统，并使用CRE-LOXP系统进行了诱导的方式，因此，我们成功地诱导了α-至β的α-β复制的tampififecififecifecifife。 αPDX1小鼠是口服胰高血糖素受体拮抗剂（GCGRA）以量化β细胞肿瘤的疗效，而GCGRA给药的功效显着增加。以上结果表明，胰高血糖素信号抑制可能会改善由于PDX1引起的β细胞肿瘤的阶段，并有望帮助实现最小侵入性且高效的β细胞再生药物。