埼玉医科大学 ゲノム医学研究センターの岡崎 康司所長、三谷 幸之介部門長、および国立研究開発法人産業技術総合研究所 (以下 産総研) の中西 真人グループを中心とする共同研究で、糖尿病治療における再生医療を目指し、インスリン産生細胞である膵 β 細胞の作製を目的とした 2 色蛍光ヒト iPS 細胞 (hIveNry) を開発したことが発表されました。
これまでの常識をくつがえし、新たに証明された新事実
研究では、薬剤スクリーニングにより、 FGFR1 阻害剤が膵 β 細胞の分化誘導を促進することを発見しました。
この発見は、従来の FGFR1 シグナルが β 細胞分化に必須であると考えられてきた、これまでの常識をくつがえす成果であり、FGFR1 シグナルの ON と OFF スイッチを分化段階で精密に切り替えることが重要であることを証明したものです。
これらにより、β 細胞分化過程におけるメカニズムの新たな一端を明らかにし、創薬または糖尿病の再生医療の実用化に向けて大きく歩みを進めたことになります。
この度開発された 2 色蛍光ヒト iPS 細胞 (hIveNry) は、膵 β 細胞分化誘導時に分化過程を可視化できるようにしたものであり、β 細胞を Venus (緑) 、 β 細胞分化の前段階である内分泌前駆細胞を mCherry (赤) の蛍光が光るようヒト iPS 細胞にあらかじめゲノム編集により挿入して作製したものです。
本細胞を用いてβ細胞の分化誘導促進因子を探索するため薬剤スクリーニングを行ったところ、繊維芽細胞増殖因子受容体1の阻害剤 – fibroblast growth factor receptor 1(FGFR1)inhibitor – がβ細胞分化に効果があることを証明しました。FGFR1は膵臓発生初期段階においては重要であることは知られていましたが、本研究によりβ細胞の分化過程の後半においてはFGFR1を阻害することで、効率良く分化誘導を進めることがわかりました。（画像、本文共に出典：＠Press ）
簡便にβ細胞を追跡できるシステムの樹立に成功！糖尿病における再生医療への応用に期待
現在、1型糖尿病では、生涯に渡ってインスリンを注射し続けること、膵島を移植することが主な治療法とされています。しかしながら膵島の移植は、日本におけるドナーの圧倒的な不足など解決の待たれるいくつかの課題も残しており、完全には普及するに至っていません。そこで近年、ヒト iPS 細胞や幹細胞からの β 細胞への分化、体細胞からのダイレクトリプログラミングによる β 細胞への分化などといった、その他の再生医療アプローチ法に期待が寄せられています。
今回の研究では、現在に至るまでいまだ確立されていないヒト iPS 細胞からの分化誘導法や、分化メカニズムにおける不明点といった課題に対応するために、ヒトiPS細胞からβ細胞への分化誘導法の改善をめざし、簡便にβ細胞を追跡できるシステムを樹立することに成功しました。これにより糖尿病の再生医療への応用が大いに期待されます。
■ 発表者
岡崎 康司 ：埼玉医科大学 ゲノム医学研究センター 所長
三谷 幸之介：埼玉医科大学 ゲノム医学研究センター 遺伝子治療部門 部門長
中西 真人 ：国立研究開発法人産業技術総合研究所
創薬基盤研究部門 ヒト細胞医工学研究ラボ ラボ長
■ 出典：@Press プレスリリース