課題番号：２４指１０５
研究課題名 ：ヒトES/iPS細胞由来褐色脂肪細胞を活用した新規代謝疾患治療薬の開発
主任研究者名 ：佐伯 久美子
分担研究者名 ：安田 和基
キーワード ：ヒトＥＳ細胞、ヒトｉＰＳ細胞、褐色脂肪細胞
研究成果：
ヒト ES/iPS 細胞の造血細胞分化誘導に関する研究過程で偶然にも、造血性サイトカインカクテ
ルを用いた２段階培養を適用することで高純度に褐色脂肪細胞（BA）が作製できることを発見した。
具体的には、ヒト ES/iPS 細胞を VEGFA, IL-6, SCF, Flt-3L, BMP4 からなるサイトカインカクテ
ル存在下で浮遊培養することで細胞凝集体を作製し、続いてこれを VEGFA, IL-6, SCF, Flt-3L、BMP7 からなるサイトカインカクテル存在下で接着培養すると、全行程 10 日ほどで純粋な BA が得られる。なお培養系は無フィーダーであり、異種動物血清も用いない。
電子顕微鏡ではクリステが梯子状に並ぶ大きなミトコンドリアが多数認められ、脂肪滴と接して存在する様子も観察される。また PRDM16 や UCP1 を初め PGC1A, CIDEA, ELOVL3 などの BA
選択的遺伝子群、PPARG, ADIPOQ などの BA/白色脂肪細胞（WA）共通遺伝子群の発現を認める
が、PSAT1, EDNRA などの WA 選択的遺伝子群の発現は認めない。さらに分化誘導過程で一過性に MYF5, PAX3/7 等の筋芽細胞マーカー遺伝子の誘導が認められた。以上より、筆者らの開発した技術は「ヒト ES/iPS 細胞からの筋芽細胞分化を介した classical BA の作製技術」であることが解る。なお BMP7 の BA 分化誘導への寄与については報告があるが、造血性サイトカインの重要性を示したのは筆者らが初めてであり、SCF、Flt-3L、IL6、VEGF のどの１つを除去しても BA 分化誘導の質は顕著に低下する。
次に、ヒト ES/iPS 由来 classical BA（以下、「ヒト BA」と略）の機能評価を行った。交感神経
刺激応答性を調べるために β3 アドレナリン受容体特異的アゴニスト CL316,243 を添加し、ミトコ
ンドリア呼吸能を酸素消費速度（oxygen consumption rate; OCR）により計測した。結果、CL316,243
刺激に応じてヒト BA の OCR 値は約２倍に増大したが、ヒト間葉系幹細胞から標準法で作製したWA（以下、「ヒト WA」と略）や未分化ヒト ES/iPS 細胞では OCR 値は変化しなかった。次に、交感神経刺激に依存した熱産生能を評価した。マウスの皮下にヒト BA を移植し 16 時間後に β ア
ドレナリン受容体特異的アゴニスト isoproterenol を投与して体表温度を赤外線カメラで測定した。
結果、ヒト BA を移植したマウスでのみ移植部で皮膚温上昇が確認された。以上、筆者らが作製したヒト BA は、「交感神経刺激に応答して酸素消費速度と熱産生能が増大する機能的 BA」であることが示された。続いて、脂質代謝および糖代謝への影響を調べた。褐色脂肪細胞が脂質代謝を向上することはマウスの研究で示されているが、ヒト ES/iPS 由来 BA を移植したマウスでも空
腹時血中中性脂肪値の低下と、経口オリーブ油負荷試験での耐脂能向上が確認された。なおヒトWA を移植したマウスでも耐脂能は向上したことから、脂質代謝改善作用は脂肪細胞全般が持つ機能であると考えられる。一方、糖代謝への影響については興味深い知見を得た。ヒト BA 移植
では空腹時血糖値が低下したが、ヒト WA 移植では空腹時血糖値は低下せず HOMA-IR 値が増加
していたことから、耐糖能障害が示唆された。実際、経口ブドウ糖負荷試験（oral glucose tolerance
test; OGTT）では、ヒト BA 移植マウスは全時点で血糖値は低下したが、ヒト WA 移植マウスでは30 分血糖値が顕著に上昇した。なおヒト WA 移植で惹起される耐糖能障害は、ヒト BA を同時に移植することで防止できることが判明した。

以上のような画期的な研究成果を、Cell Metab に発表して、マスコミなどを通じての社会への発信も行い、学会賞なども受賞した。さらに、以上のような作用の分子機構の解析と創薬を目指して、BA から分泌される代謝改善因子の存在の可能性も明らかにして、その精製・単離を目指して研究を推進中である。
まず、ヒト ES/iPS 細胞から作製した褐色脂肪細胞(brown adipocyte; BA)（以下、ヒト BA）をリンガー液で 16 時間培養して得られた上清を用いて諸検討が実施できるよう実験条件を決定した。これにより血清や血清代替物を含まない「夾雑物の極めて少ないクリアな上清」を出発材料として用いることができ、以後の精製作業を有利に進めることができた。そして、上記の方法で調製したヒト BA 上清をマウスに投与すると、翌日の経口ブドウ糖負荷試験にて空腹時血糖値低下、ブドウ糖負荷 30 分後血糖値低下と血中インスリン値の上昇が観察されたことから、ヒト BA 上清は「インスリン分泌促進因子」と「インスリン感受性亢進因子」の両方を含んでいることが確認された（in vivo 試験）。
ヒトＥＳ細胞、ヒトｉＰＳ細胞から誘導した褐色脂肪細胞の造血支持能
我々の培養系においては、造血因子を含むサイトカインカクテルがヒト ES/iPS 細胞から褐色脂肪細胞を誘導することを明らかにした。また、造血の場である骨髄には脂肪細胞が多数存在して、骨髄の造血微小環境において何らかの役割を発揮している可能性が指摘されている。そこで我々は、今回の系において分化誘導されたヒト ES/iPS 細胞由来の褐色脂肪細胞が造血を支持するスト
ローマ細胞として機能するか否かを検討した。まず、ヒト造血前駆細胞（臍帯血中の CD34 陽性細胞）をヒト ES/iPS 細胞由来の褐色脂肪細胞とともの共培養して造血細胞が増加するか否かを NOG
マウスの in vivo の系を駆使して検討した。その結果、マウス体内でのキメラ率は、共培養によって有意に増加することを観察した。さらに我々は、ヒト ES/iPS 細胞由来の褐色脂肪細胞が、IL-3、
GM-CSF、G-CSF などの白血球を増加させる造血因子を産生していることも確認した。このような現象の生体内での普遍性に関してマウスの in vivo の系によって確認するために、5-FU による骨髄抑制の系に対するイソプロテレノールの造血促進効果を検討した。その結果、イソプロテレノール添加によりマウスの骨髄における白血球系の造血が促進されることが明らかとなった。そこでさらに、ヒトでの骨髄中の褐色脂肪細胞の存在の可能性を探るために、ヒト骨髄単核球における PRDM16、UCP1 の発現を PCR にて検討し、発現を確認することができた。以上のデータを総合す
ると、ヒト骨髄中にも褐色脂肪細胞が存在して造血微小環境を形成して、ストローマ細胞として貢献していることが示唆される。
ヒトＥＳ細胞、ヒトｉＰＳ細胞から作成した褐色脂肪細胞の保存、輸送
我々は、ヒトＥＳ細胞ならびにヒトｉＰＳ細胞から褐色脂肪細胞分化誘導を分化誘導することに成功した。手法は、前半の浮遊培養、後半の接着培養からなる２段階培養法で、全過程を通じて無フィーダー無血清である（２段階褐色脂肪細胞分化誘導技術）。分化培養開始後１０ー１４
日間で細胞質に微細な脂肪滴を有する細胞が誘導され、褐色脂肪細胞の代表的なマーカーである
PRDM16、UCP-1 の発現が陰性対照のヒト白色脂肪細胞とは異なり顕著に確認された。UCP-1 のミトコンドリア局在確認が行われると同時に、そのような細胞の陽性率が 90-95%と、極めて純度の高い高効率な分化誘導であると判明した。

次に、民間企業との共同研究により、我々の作成した褐色脂肪細胞の保存、輸送に関わる検討を行った。常温での輸送はヒトｉＰＳ細胞由来褐色脂肪細胞の生存性を顕著に低下させることが判明したため、４℃での細胞保存用に開発された冬眠剤（Hibernate®-A, Life Technologies）の使用につき検討した。具体的には、我々が開発した２段階褐色脂肪細胞分化誘導培養技術における第１ステップで作製される細胞凝集体を冬眠剤に懸濁し 1.5 ml チューブ内で４℃にて２日間保存した後、第２ステップ（i.e.分化培地を用いて３日間 CO2 インキュベータで培養する）を実施した。結果、通常に分化誘導した場合と同様に褐色脂肪細胞分化が達成された。即ち、殆どの細胞凝集体が培養皿に接着して生存し、かつほぼ全ての細胞において褐色脂肪細胞に特徴的な多胞性脂肪滴が観察された。また定量的 PCR では、褐色脂肪細胞に特徴的なマーカーである UCP1 および PRDM16 のメッセージが通常に分化誘導した場合と同等またはそれ以上に発現していることが確認された。

Subject No.

：２４指１０５

Title：Development of new drugs for metabolic disorders using human brown

adipocytes induced from human ES/iPS cells
Researchers ：Kazuki Yasuda
Key word：human ES/iPS cells, brown adipocytes, drug discovery

Abstract：

We established feeder-free and serum-free two-step culture method for highly efficient
production of brown adipocytes (BA) during the study for hematopoietic differentiationinduction of human ES/iPS cells. First step is a sphere-making floating culture in thepresence of cytokines (VEGFA, IL-6, SCF, Flt-3L, BMP4), and the second step is an adherent
culture in the presence of similar cytokines (VEGFA, IL-6, SCF, Flt-3L、BMP7). Human BA
induced from human ES/iPS cells by our novel two-step system showed typical morphology ofthis kind of cells under the both light and electron microscopy, and express BA-specific genes
such as PRDM16, UCP1, PGC1A, CIDEA and ELOVL3, adipocyte-specific genes such as
PPARG and ADIPOQ, but not white adipocyte (WA)-specific genes such as PSAT1 andEDNRA. During the differentiation process, cells in our culture system express myoblast
specific gene MYF5, suggesting human BA produced by our method are classical BA induced
via myoblastic pathway.
Human BA produced by our method were highly functional effector cells. Uponstimulation with β-adrenergic agonist, mitochondrial respiration determined by oxygen
consumption rate (OCR) of human BA was markedly enhanced, whereas OCR of
undifferentiated human ES/iPS cells and WA was not enhanced. We also evaluated skintemperature of mice transplanted with human cells by using infrared camera, and observed
β-adrenergic stimulation-dependent elevation of skin temperature of mice transplanted withhuman BA. Thus, human BA showed adrenergic stimulation-dependent oxygen consumption
and heat production.
Then, we evaluated the effect of human BA on the metabolism of lipid and glucose.
Transplantation of human BA into the mice lowered the plasma concentration of
triacylglycerol although this effect was also observed in human WA. In regard to the glucose
metabolism, different effects of the transplantation were observed between BA versus WA.
BA lowered the fasting blood glucose concentration whereas WA did not. BA improved glucose
tolerance whereas WA worsened that, and in addition, BA cancelled the unfavorable effect of
WA on glucose tolerance. Thus, BA could exert several favorable effects on lipid and glucose
metabolism as compared with WA.
These exciting findings were published in the top international journal (Cell Metab), andwere reported by the press. In addition, the first author of the published paper (Cell Metab)
was awarded with the prize of the society.
Based upon this system established, we obtained the evidence for soluble factor(s) secreted
from BA to induce metabolic improvement, leading to the understanding of the molecularmechanism of BA function and the drug discovery for various metabolic disorders.
Researchers には、分担研究者を記載する。

In the initial experiment, we prepared conditioned medium without serum of BA induced
from human ES/iPS cells. By using conditioned medium described above, we observed
improvement of oral glucose tolerance test in mice administered the conditioned medium, andthe results suggested the presence of both insulin secretion stimulating factor andinsulin-sensitivity promoting factor in the conditioned medium.
To confirm that our differentiation technique correctly reproduced classical BA
development via myoblastic differentiation, the expression of a series of developmental
markers was examined. Myoblastic MYF5 expression was transiently upregulated during theinitial floating culture step of differentiation. Moreover, the expression of a paraxial
mesoderm marker, platelet-derived growth factor receptor a (PDGFRA) was upregulated. By
contrast, the levels of immature mesenchymal stem cell marker, NG2 and PDGFRB, as well
as a lateral plate mesoderm marker, VEGFR2 were reduced. The precedence of myoblastic
differentiation was further confirmed by the transient induction of PAX3/7, which are
involved in myogenic commitment. Thus, our method correctly mimics the classical BA
development but not a brite adipocyte pathway via immature mesenchymal stem celldifferentiation. We further evaluated the detailed role of each hematopoietin. The absence of
any one of the components of hematopoietic cytokines lowered the quality of BA
differentiation, reducing cellular viability and/or percentages of multilocular lipid-containing
cells. Gene expression studies further showed that VEGF was required for PRDM16
expression, whereas SCF, IL-6, or Flt-3L was required for subsequent UCP1 expression.
Surprisingly, depletion of either SCF, IL-6, or Flt-3L paradoxically induced the expression ofa white adipocyte marker, phosphoserine aminotransferase 1 (PSAT1), and a lateral plate
mesoderm marker, VEGFR2. Thus, the hematopoietic cytokine is essential for thedifferentiation of human pluripotent stem cells into classical BA, and the omission of any of
the hematopoietic cytokine components results in white adipocyte lineage commitment.
To examine possible hematopoiesis-stimulating activity of BA induced from human ES/iPS
cells, human umbilical cord blood CD34+ hematopoietic progenitor cells were cultured on BA
layers for 1 week in the absence of any recombinant hematopoietic cytokines. Then, floating
cells were subjected to intrabone marrow transplantation (IBM-T) into alymphocytic NOG
mice, and after 8 weeks, splenic chimerisms were measured to assess the expansion of CFU-S.
For a control, CD34+ cells were directly transplanted without culturing on BA layers. Splenicchimerisms were significantly higher in BA-cocultured CD34+-transplanted mice than inmice with direct transplantation. Moreover, percentages of human CD33-positive myeloid
cells were larger in cocultured CD34+-transplanted mice, while no significant changes in B
lymphocyte percentages were observed. These findings indicate that BA serves as a stroma
for human umbilical cord blood CD34+ hematopoietic progenitor cells, promoting their
expansion/differentiation and homing to the spleen. We also examined the expression ofhematopoietic cytokines involved in the expansion and differentiation of committed
hematopoietic progenitor cells. Various hematopoietin genes including thrombopoietin（TPO）,
IL-6, IL-3, GM-CSF, G-CSF, and erythropoietin (EPO) were expressed in BA. Moreover, theResearchers には、分担研究者を記載する。

expression levels of the hematopoietin genes in BA were upregulated by isoproterenol
treatments, further supporting the notion that BA serves as stromal for committed
hematopoietic progenitor cells. To evaluate in vivo relevance, we examined whether
isoproterenol treatment could enhance the recovery from antitumor agent-induced
myelo-suppression by enhancing the expansion/differentiation of MPCs. Mice were treatedwith 5-fluorouracile (5-FU), and bone marrow cells were collected and analyzed over time. As
reported by others, 5-FU-treated mice were at the nadir at day 3, when a decline in total
enucleated cell number as well as a reduction in early myeloid cells were observed. Although
total cell number and the percentages of immature myeloid cell fraction and were eventually
upregulated at day 7 as a sign of a recovery from myelo-suppression, the mice still sufferedfrom a shortage of mature myeloid cells. By contrast, isoproterenol-treated mice showed
higher enucleated cell number significantly larger mature myeloid cell fraction percentages.
We established feeder-free and serum-free two-step culture method for highly efficient
production of BA during the study for hematopoietic differentiation induction of human
ES/iPS cells. First step is a sphere-making floating culture in the presence of several
hematopoietic cytokines, and the second step is an adherent culture in the presence of similar
cytokines. We then performed several experiments regarding the storage and transportationof BA in cooperation with a company. In the initial experiment, we tested the ability of cellstorage agent (Hibernate®-A, Life Technologies）to maintain viability of BA, because weobserved that transportation of BA at room-temperature profoundly reduce the viability of BA.
After incubating first step spheres in the agent (Hibernate®-A, Life Technologies) for 2 days
at 4ºC, second step differentiation culture was successfully performed, and the almost all cellin the sphere adhered to the culture plates and the differentiated cells showed multi-locularlipid droplets with sufficient induction BA marker genes such as UCP1 and PDRM16.

Researchers には、分担研究者を記載する。

２４指１０５ 「ヒトES/iPS細胞由来褐色脂肪細胞を活用した新規代謝疾患治療薬の開発」
主任研究者：独立行政法人国立国際医療研究センター研究所疾患制御研究部室長 佐伯 久美子

ヒトｉＰＳ・ES細胞からの褐色脂肪細胞分化誘導法
用いたヒトES・iPS細胞
ヒトES細胞 KhES-1（京都大学再生医科学研究所）

ヒトiPS細胞 当研究部でセンダイウイルスベクターで樹立した株

分化誘導プロトコール（造血系のサイトカインを用いた無フィーダー・無血清・２段階培養）
step 1： sphere形成（浮遊培養）、 step 2： 接着平面培養（ゼラチンコート皿）

ヒトｉＰＳ・ES
細胞由来の
褐色脂肪細
胞の特徴

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

光顕で多数の多胞性脂肪滴、電顕で多数のクリステが梯子状に並ぶ大きなミトコンドリア
PRDM16やUCP1を初めPGC1A, CIDEA, ELOVL3などのBA選択的遺伝子群の発現
分化誘導過程で一過性にMYF5等の筋芽細胞マーカー遺伝子の誘導
β３アドレナリン受容体アゴニストによる酸素消費速度の増加（ミトコンドリア呼吸能）移植したマウスの移植部でのβ３アドレナリン受容体アゴニストによる皮膚温上昇
移植したマウスの空腹時および経口オリーブ油負荷試験での血中中性脂肪値の低下
移植したマウスでの血糖値の低下、ヒトWA移植で惹起される耐糖能障害の改善

これまで
の成果

•
•
•
•
•

論文発表（Nishio et al. Cell Metab 16:394-406, 2012.）
特許出願（PCT/JP2012/61212）
新聞発表（日本経済新聞、産経新聞）
学会賞受賞（日本肥満学会YIA受賞）
学会（日本再生医療学会、日本糖尿病学会、日本肥満学会、
日本分子生物学会、他）での発表多数

課題

ヒトES/iPS由来褐色脂肪細胞が分泌するインスリン感受性亢進因子の同定

糖代謝改善効果に関し、陽性群（ヒトES由来BA、ヒトiPS由来BA） versus 陰性群（ヒト白色脂肪細胞、ヒト
BRITE細胞）でマイクロアレイを行い、褐色脂肪組織に特徴的な８遺伝子（分泌蛋白コード）を抽出した。

具体的手順：
陽性群で高発現する遺伝子4640個→分泌蛋白コード遺伝子334個→マウス個体でも「褐色脂肪組織＞白色脂肪組織」の発現を示した遺伝子25個→マウス全臓器で比較して褐色脂肪組織での発現が特に顕著であった遺伝子８個。

課題

ヒトES/iPS由来褐色脂肪細胞が分泌するインスリン分泌促進因子の同定
コントロール培地

P < 0.05

ヒトBAの馴化培地

インスリン値
0

2000

4000

6000

8000

マウス膵β細胞（MIN-6株）におけるブドウ糖濃度依存性インスリン分泌能は「ヒトBA馴化培地」の添加により亢進した。責任分子の同定に向けて研究が進行中であるが、これからの論文
発表と特許出願を控えて、その具体的な内容の公表は一切控えたい。

ヒトES細胞由来の褐色脂肪細胞の造血支持能と造血因子産生

TPO

TPO

IL6

IL6

IL3

IL3

G-CSF

G-CSF

GM-CSF

GM-CSF

EPO

EPO

β-actinβ-actin02

4 (hr)

アドレナリンβ受容体刺激後

hCD33-PE

3.0 ± 0.19

4.8 ± 0.13
P < 0.01

hCD45-FITC

●ヒトES細胞由来の褐色脂肪細胞の輸送・販売
sphereの段階での冷蔵保存
再培養

４℃での細胞保存用に開発された製品（Hibernate®-A, Life
Technologies）

課題番号：24指105
研究課題名 ：ヒトES/iPS細胞由来褐色脂肪細胞を活用した新規代謝疾患治療薬の開発
主任研究者名 ：佐伯久美子
分担研究者名 ：安田和基（分担研究課題：「褐色脂肪細胞、膵β細胞などを用いた新規代謝制御分子機能の探索」）
キーワード：脂肪細胞、膵β細胞、クロストーク

研究成果：生体において、褐色・白色脂肪組織（BAT・WAT）は、それぞれエネルギーの消費・蓄積に重要な働きを担うが、それ以外に様々な臓器連関の中心に位置することが知られている。主任研
究者らにより、褐色脂肪細胞由来の生理活性物質の検討が行われているが、本分担研究では、それを補う形で、脂肪細胞—膵β細胞の相互作用の一環として、液性の活性物質による新たなクロストークを解明するために、3T3-L1 細胞とラット膵β細胞株 INS-1 細胞とを用いた in vitro のモデル系を構築した。白色脂肪細胞から分泌され、膵β細胞の機能に影響を与える分子の解析を行った。
マウス 3T3L1 細胞は、前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化・機能の研究に最も汎用される系であるが、まずトランスウェルを用いた両者の共培養系の構築を目指したが、INS−1 細胞が培地組成にきわめて sensitive であるため維持できなかった。そこで 3T3L1 細胞を、常法に従い in vitro で分化させる
系を用いて、分化前、分化後の細胞の培養上清（以下、それぞれ「Pre CM」、「Day 8 CM」）を回収し、INS-1 細胞の培地に添加して 24 時間培養した後、バッチインキュベーション法によりインスリン分泌アッセイを行った。特に後者の「Day 8 CM」は、肥満やメタボリックシンドローム等でみられる
膵β細胞障害（いわゆる脂肪毒性）のモデルとなるのではないかと予想していた。
「Day 8 CM」曝露により、予想通りグルコース反応性インスリン分泌は有意に低下した。一方、コ
ントロールとして考えていた「Pre CM」曝露により、グルコース反応性インスリン分泌は予想に反して著明に上昇した。それぞれの CM 中の活性成分の性質を、熱処理やプロテアーゼ処理などを用いて検討したところ、「Pre CM」中の活性はこれらの処理で消失したため恐らくタンパク成分であり「Day 8
CM」中のインスリン分泌抑制活性は消失しなかったため、脂質を含む非タンパク性成分と考えられた。
「Pre CM」中の活性成分を同定するために、分化前後の 3T3L1 細胞を用いてマイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現比較を行い、分化前に発現の高い遺伝子のなかから、分泌タンパクに注目し、有望な候補分子を得ている。またインスリン分泌促進のメカニズムを探るために、「Pre CM」曝露前後の INS-1 細胞の網羅的遺伝子発現解析を行ったが、古典的なグルコース依存性インスリン分泌に関わる分子に変化はみとめなかった。
「Day 8 CM」のインスリン分泌障害を惹起する因子の本体を探るために、メタボローム解析も行ったが、さまざまな分子の濃度に変化がみとめられたものの、まだ本体解明には至っていない。一方、インスリン分泌障害のメカニズムを探るために、マイクロアレイ（Affymetrix GeneChip システム）を用いて、「Day 8 CM」曝露前後の INS-1 細胞の網羅的遺伝子発現解析を行い、インスリン分泌抑制に関与する新規因子の候補として、Necab1（N-terminal EF-hand calcium binding protein 1）を同定した。Necab1 は、EF-hand 構造をもち、神経終末では synaptotagmin と相互作用することが知られているため、exocytosis による分泌経路に関与する候補分子と考えられるが、その機能の詳細は明らか
でなく、脳以外の発現についてもこれまで報告がなかった。過剰発現系や siRNA を用いた in vitro 実
験、モデルマウスを用いた in vivo の実験から、
1） INS-1 細胞において Necab1 の発現を増加・減少させると、インスリン分泌はそれぞれ減少、増加すること

2） 「Day 8 CM」によるインスリン分泌抑制作用は Necab1 の発現抑制により軽減するため、少な
くとも一部は Necab1 の発現増加を介すると考えられるが、Necab1 非依存的な経路も存在する
こと
3） 過剰発現された Necab1 は培地中に一部「分泌」されること
4） マウス膵では膵島、主にβ細胞で発現すること
5） 肥満糖尿病モデル db/db マウスでは、膵β細胞の機能が低下してゆく時期に一致して一過性に発現上昇がみられることなどが明らかになった。
現在、こうした脂肪組織（及び前駆脂肪細胞）由来で膵β細胞に影響を及ぼす成分の本体の探索を継続しているが、「Day 8 CM」によるインスリン分泌抑制作用や Necab1 発現増加について、膵β細胞に発現するグルコルチコイド受容体が寄与している可能性が見出され、この点からも詳細な機能解析や発現調節の検討を行っている。
このように白色脂肪組織（WAT）由来の生理活性物質及びその膵β細胞への影響を探索することは、それ自体肥満や糖尿病との関連で興味深いが、さらに褐色脂肪組織(BAT)由来のインスリン分泌促進因
子と調節機能や病歴における意義を比較検討する上で、重要な情報となると考えられる。

研究発表及び特許取得報告について

課題番号：２４指１０５
研究課題名：ヒトES/iPS細胞由来褐色脂肪細胞を活用した新規代謝疾患治療薬の開発
主任研究者名：佐伯

久美子

論文発表
論文タイトル

著者

掲載誌

掲載号

年

「脂肪細胞----疾患病態における意義」

佐伯久美子

医学のあゆみ3000号記念特集号

2014

ヒト多能性幹細胞からの褐色脂肪細胞の
作製

佐伯久美子

医学のあゆみ

250巻９号

2014

Methods of Adipose Tissue Biology
Part A (Chapter 10)

Nishio M, Saeki K

Methods in
Enzymology

Vol. 537

2014

脂肪細胞----疾患病態における意義

佐伯久美子

医学のあゆみ3000号記念特集号

2014

ヒト多能性幹細胞から褐色脂肪細胞への
分化誘導

佐伯久美子

ホルモンと臨床平成２６年６月号

2014

ヒトiPS/ES細胞から樹立した褐色脂肪細
胞の機能

佐伯久美子

The Lipid

2014年１月号

2014

iPS細胞からの褐色脂肪細胞の分化誘導

佐伯久美子

Annual Review 糖
平成２６年１
尿病・代謝・内分
月２５日発行泌 20142014

ヒトiPS細胞からの褐色脂肪細胞の作製

西尾美和子、佐伯久
細胞工学美子

２０１３年７月号

2013

ヒトiPS細胞／ES細胞から褐色脂肪細胞を
佐伯久美子
作る

第１巻「ここ目からウロコのヘまでわかった
ルス・サイエンス
燃える褐色脂
シリーズ
肪の不思議」

2013

骨の髄から温まる：骨髄の褐色脂肪細胞

佐伯久美子

第１巻「ここ目からウロコのヘまでわかった
ルス・サイエンス
燃える褐色脂
シリーズ
肪の不思議」

2013

ヒト多能性幹細胞由来褐色脂肪細胞

佐伯久美子

糖尿病学2013

２０１３年５
月１０日発行

2013

14:171-185

2012

Nakamura N, Saeki
K, Mitsumoto M,
Feeder-free and serum-free production
Matsuyama S, Nishioof hepatocytes, cholangiocytes, and
M, Saeki K,
their proliferating progenitors from
Hasegawa M,
Cell Reprogramhuman pluripotent stem cells:
Miyagawa Y, Ohkita
application to liver-specificH, Kiyokawa N,
functional and cytotoxic assays.
Toyoda M, Akutsu H,
Umezawa A, Yuo A

研究発表及び特許取得報告について

Nishio M, Yoneshiro
T, Nakahara M,
Production of functional classicalSuzuki S, Saeki K,
brown adipocytes from humanHasegawa M, Kawai
pluripotent stem cells using specific Y, Akutsu H,
Cell Metabhemopoietin cocktail without gene
Umezawa A, Yasuda
transfer.
K, Tobe K, Yuo A,
Kubota K, Saito M,
Saeki K

16:394-406

2012

ヒトES/iPS細胞からの褐色脂肪細胞分化誘導.

西尾美和子, 佐伯久
医学のあゆみ美子

242(12):930936

2012

Association of adulthood weight gain
with circulating adipokine andinsulin resistance in the Japanese
population.

Kimura Y, Pham NM,
Yasuda K, Nanri A,
Kurotani K,
Kuwahara K, Akter Eur J Clin Nutr
S, Sato M,
Hayabuchi H, Mizoue
T.

69(4)

2015

学会発表
タイトル

発表者

Dual roles for endothelila cells inarteriostenosis development:
Saeki K, Nishio M,
unexpected impacts of human iPSNakahara M, Yuo A
derived endothelial cells on ischemic
disease control.

学会名
The 8th Annual
Congress ofRegenerative
Medicine & Stem
Cell

場所

年月

Busan, Korea 2015年3月

Regulator of G-protein signaling
中原正子、西尾美和
第１４回日本再生(RGS-5)による血管内皮細胞の品質管理に 子、湯尾 明、佐伯
横浜
医療学会総会
寄与するキナーゼの同定。
久美子

2015年3月

血管内皮細胞による血管平滑筋増殖抑制の機序：動脈狭窄症の新規治療開発に向けて。

西尾美和子、中原正
第１４回日本再生子、湯尾 明、佐伯
横浜
医療学会総会久美子

2015年3月

動脈狭窄の新規治療開発に向けた新しい細胞モデル系の開発。

西尾美和子、中原正 日本内分泌学会第子、湯尾 明、佐伯 ３２回内分泌代謝 山梨久美子
学サマーセミナー

2014年7月

Human ES/iPS-derived cells provide abreakthrough technology by creating
Saeki K
innovative cell models for biomedical
research

Therapeutics
Discovery
Symposium Asia
on Small RNAs to 東京大学山上2013年11月
Stem Cells and会館
Epigenetic
Reprogramming
ASIA-2013

ＰＭＡＳＫ法によるヒト褐色脂肪細胞分化誘導過程における転写制御ネットワー
ク解析

西尾美和子、中原正子、佐伯晃一、長谷 第34回日本肥満学 東京国際
川護、湯尾 明、佐 会
フォーラム
伯久美子

ヒト多能性幹細胞からの褐色脂肪細胞作
成：基礎研究および臨床応用ツールとし
ての可能性

佐伯久美子

第56回日本糖尿病
熊本学会年次学術集会

2013年5月

前駆・成熟脂肪細胞からの分泌因子が引き起こす膵β細胞機能変化

宇田川陽秀、平本正樹、川口美穂、衛藤 第56回日本糖尿病
熊本弘城、西村渉、南茂 学会年次学術集会
隆生、安田和基2013年5月

2013年10月

研究発表及び特許取得報告について

第7回Diabetes
Research Forumin Tokyo

前駆・成熟脂肪細胞からの分泌因子が引き起こす膵β細胞機能変化

宇田川陽秀

東京

2013年4月

ヒト多能性幹細胞由来褐色脂肪細胞の造血ストロマ機能の評価

佐伯久美子、西尾美
和子、中原正子、米代武司、佐伯晃一、
長谷川護、阿久津英 第12回日本再生医横浜憲、梅澤明弘、安田 療学会総会
和基、戸辺一之、窪田和雄、斉藤昌之、
湯尾 明

2013年3月

ヒト多能性幹細胞からの機能的褐色脂肪細胞の分化誘導佐伯晃一、長谷川第35回日本分子生
護、西尾美和子、湯福岡
物学会年会
尾 明、佐伯久美子

2012年12月

ヒトＥＳ／ｉＰＳ細胞からの機能的褐色脂肪細胞の分化誘導

西尾美和子、中原正子、戸辺一之、斉藤
昌之、湯尾 明、佐伯久美子

第33回日本肥満学会（若手研究奨励
京都賞（ＹＩＡ）講演）

2012年10月

ヒト多能性幹細胞（hESC/hiPSC）からの機能的褐色脂肪細胞の作製

佐伯久美子

第33回日本肥満学会（シンポジウ
京都ム）

2012年10月

Production of functional classicalbrown adipocyte from humanpluripotent stem cells using a
special differentiation cocktail
without genetic manipulation

Saeki K, Nishio M,
Nakahara M, Saeki Benzone
K, Hasegawa M, Yuo SynposiumA

Copenhagen,Denmark

2012年8月

Brown adipocyte differentiation ofhuman pluripotent stem cells without
genetic manipulation

The 10th Annual
Nishio M, Nakahara
Meeting ofM, Saeki K,
International
Hasegawa M, Yuo A,
Society of Stem
Saeki K
Cell Research横浜2012年6月

血管内皮細胞による血管平滑筋増殖抑制の機序：動脈狭窄症の新規治療開発に向けて.

中原正子, 西尾美和
子, 佐伯晃一, 長谷 第11回日本再生医横浜
川護, 湯尾 明, 佐 療学会総会
伯久美子

2012年6月

ヒト多能性幹細胞からの機能的褐色脂肪細胞の作製.

西尾美和子, 中原正子, 佐伯晃一, 長谷 第55回日本糖尿病
横浜
川護, 湯尾 明, 佐 学会年次学術集会
伯久美子

2012年5月「脂肪細胞培養上清によるグルコルチコ
イド受容体を介した膵β細胞機能変化」

宇田川陽秀、舟橋伸昭、平本正樹、川口 第58回日本糖尿病
下関
美穂、西村渉、南茂 学会年次学術集会
隆生、安田和基2015年5月「前駆・成熟脂肪細胞由来液性因子による膵β細胞機能変化」

宇田川陽秀、平本正樹、舟橋伸昭、川口 第35回日本肥満学
宮崎美穂、西村渉、南茂 会
隆生、安田和基2014年10月「脂肪細胞由来液性因子による新規インスリン分泌調節因子の発現誘導と膵β細胞機能変化」

宇田川陽秀、平本正樹、舟橋伸昭、川口 第57回日本糖尿病
大阪
美穂、南茂隆生、西 学会年次学術集会
村渉、安田和基2014年5月

研究発表及び特許取得報告について「前駆・成熟脂肪細胞からの分泌因子が引き起こす膵β細胞機能変化」

宇田川陽秀、平本正樹、川口美穂、衛藤 第56回日本糖尿病
熊本弘城、西村渉、南茂 学会年次学術集会
隆生、安田和基「前駆・成熟脂肪細胞からの分泌因子が引き起こす膵β細胞機能変化」

宇田川陽秀

第7回Diabetes
Research Forumin Tokyo

2013年5月

東京

2013年4月

その他発表(雑誌、テレビ、ラジオ等)
タイトル

発表者

発表先

場所

年月日

肥満を防ぐ細胞 iPSから作製

佐伯久美子

日本経済新聞2012年7月10日

iPSから「やせる細胞」
メタボ改善に期待

脂肪燃焼機能

佐伯久美子

産経新聞

2012年10月16日

特許取得状況について※出願申請中のものは(

発明名称

多能性幹細胞由来褐色脂肪細胞、多能性幹細胞由来細胞凝集物と、その製造方法
及び細胞療法、内科療法

霊長類動物胚性幹細胞の培養及び継代方法、並びにその分化誘導方法)記載のこと。
特許権者(申請
登録日(申請日)
登録番号者）（共願は全記載）

特許出願
PCT/JP2012/61212

特許第5067949号※該当がない項目の欄には「該当なし」と記載のこと。
※主任研究者が班全員分の内容を記載のこと。

独立行政法人国立国際医療研究セン
2012年4月26日 国際
ター、ディナベッ
ク株式会社
独立行政法人国立国際医療研究セン
2012年8月24日 国内
ター、田辺三菱製薬株式会社

出願国