2026/03/05 更新

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シラキ　ノブアキ
白木　伸明
SHIRAKI NOBUAKI
所属
生命理工学院 准教授
職名
准教授
外部リンク

News & Topics

研究キーワード

  • 肝臓

  • 小腸

  • 膵臓

  • 亜鉛

  • 微量元素

  • アミノ酸

  • ES細胞

  • iPS細胞

  • メチオニン

研究分野

  • ライフサイエンス / 発生生物学

  • ライフサイエンス / 代謝、内分泌学

  • ライフサイエンス / 栄養学、健康科学

学歴

  • 熊本大学   発生医学研究所

    2002年4月 - 2006年3月

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    備考： 2006 博士(医学)取得

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  • 熊本大学   大学院薬学研究科

    1999年4月 - 2001年3月

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  • 熊本大学   薬学部

    1995年4月 - 1999年3月

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経歴

  • 東京科学大学   生命理工学院

    2024年10月 - 現在

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  • 東京工業大学   生命理工学院

    2016年4月 - 2024年9月

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  • 東京工業大学   生命理工学研究科

    2015年4月 - 2016年3月

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  • 熊本大学   発生医学研究所

    2014年4月 - 2015年3月

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  • 熊本大学   発生医学研究所

    2009年4月 - 2014年3月

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  • 熊本大学   発生医学研究所   研究員

    2006年4月 - 2009年3月

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所属学協会

  • 日本DOHaD学会

    2017年4月 - 現在

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  • 日本栄養・食糧学会

    2016年12月 - 現在

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  • 日本微量元素学会

    2015年5月 - 現在

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  • 日本アミノ酸学会

    2014年4月 - 現在

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  • 日本再生医療学会

    2014年 - 現在

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  • International Society for Stem Cell Research

    2010年4月 - 現在

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  • 日本分子生物学会

    2005年8月 - 現在

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  • 日本発生生物学会

    2004年11月 - 現在

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委員歴

  • 日本アミノ酸学会   評議員・役員  

    2023年 - 現在   

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    団体区分：学協会

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論文

  • Offspring metabolic programming via the maternal diet increases susceptibility to metabolic dysregulation. 査読 国際誌

    Xuguang Li, Nobuaki Shiraki, Takami Watanabe, Rikako Fukui, Kyohei Furukawa, Yusuke Kato, Yuri Nakahara, Shoen Kume, Akashi Taguchi, Youichiro Wada, Dwina Juliana Warman, Kenji Saito, Haruyo Nakajima-Adachi, Satoshi Hachimura, Hisanori Kato, Huijuan Jia

    EBioMedicine   118   105817 - 105817   2025年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    BACKGROUND: Maternal nutrition during critical developmental windows is crucial for offspring metabolic programming. Methionine, an essential amino acid, is crucial in pancreatic differentiation. However, the impact of a maternal methionine-deficiency (MD) diet on offspring during the critical stage of embryonic pancreatic differentiation remains unclear. METHODS: We used an in vitro human induced pluripotent stem cell (hiPSC) differentiation model and in vivo mouse and rat models to assess the impact of short-term maternal MD during pancreatic development. Offspring metabolic outcomes were evaluated under control or high-fat diet conditions. Multi-omics analyses were performed to explore mechanistic pathways, and Ruminococcus flavefaciens supplementation was used to assess microbiota-metabolite-host interactions. FINDINGS: During foetal pancreatic development in mice, a two-day maternal MD diet induced long-term metabolic perturbations in offspring. MD disrupted pancreatic progenitor differentiation in vitro and altered offspring glucose homeostasis, pancreatic function, and gut microbiota composition in vivo. Male offspring showed impaired glucose tolerance, enhanced pancreatic differentiation, and increased susceptibility to diet-induced obesity in adulthood. These metabolic impairments were evident early in life, with MD neonates displaying altered metabolic profiles and pancreatic gene expression. We identified an association between maternal MD diet, gut microbiota-dependent R. flavefaciens abundance, and elevated creatine levels in both mothers and offspring. R. flavefaciens supplementation in mice recapitulates the observed metabolic dysregulation. INTERPRETATION: Short-term maternal MD during foetal pancreatic development can induce lasting metabolic reprogramming in offspring. Gut microbiota-dependent creatine dysregulation may serve as a key mediator linking maternal diet to offspring metabolic susceptibility. These findings highlight the developmental impact of transient maternal nutrient imbalance and role of the microbiota-metabolite axis in shaping offspring health. FUNDING: See Acknowledgements.

    DOI： 10.1016/j.ebiom.2025.105817

    PubMed

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  • Dynamic changes of intracellular signals in ATTR Tyr114Cys amyloidosis. 査読 国際誌

    Kenta Ouchi, Takeshi Masuda, Kou Yonemaru, Kaori Isono, Yuki Ohya, Nobuaki Shiraki, Masayoshi Tasaki, Yukihiro Inomata, Mitsuharu Ueda, Takumi Era, Shoen Kume, Yukio Ando, Hirofumi Jono

    Biochemistry and biophysics reports   42   102012 - 102012   2025年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Hereditary transthyretin (TTR) amyloidosis (ATTRv amyloidosis) is an autosomal dominant disease caused by various TTR mutations. Despite the fact that ATTR Tyr114Cys (p.Tyr134Cys) amyloidosis (tyrosine to cysteine at codon 114) exhibits poorer prognosis than other ATTRv amyloidosis and leads to death due to severe clinical symptoms, the molecular pathogenesis of ATTR Tyr114Cys amyloidosis is still largely unknown. In this study, we took advantage of ATTR Tyr114Cys amyloidosis-specific induced pluripotent stem (iPS) cells to differentiate into hepatocyte-like cells (Y114C-HLCs), which are mainly TTR producing cells, and elucidated their pathogenesis. We performed proteomic analysis to comprehensively identify specific intracellular signaling pathways involved in Y114C-HLCs, and identified the specific proteins changed only in Y114C-HLCs, in comparison with disease control HLCs from ATTR Val30Met amyloidosis (V30M-HLCs). Moreover, we have succeeded in identifying several specific intracellular signals that are significantly activated in Y114C-HLCs, including cellular responses to stress and extracellular matrix organization. Our proteomic analysis is the first to report that the specific point mutations in ATTRv amyloidosis cause dynamic changes in cellular response, and reveal the specific intracellular signals may be involved in the specific pathogenesis of ATTR Tyr114Cys amyloidosis.

    DOI： 10.1016/j.bbrep.2025.102012

    PubMed

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  • Human pluripotent stem cell-derived intestinal organoids for pharmacokinetic studies. 査読 国際誌

    Takumi Saito, Junichiro Amako, Teruhiko Watanabe, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    European journal of cell biology   104 ( 2 )   151489 - 151489   2025年6月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The human small intestine is essential for orally administered drugs' absorption, metabolism, and excretion. Human induced pluripotent stem cell (hiPSC)-derived intestinal epithelial cells (IECs) offer a useful model for evaluating drug candidate compounds. We previously reported a protocol to generate matured enterocyte-like cells that exhibit P-gp-mediated efflux and cytochrome P450 3A (CYP3A)-mediated metabolism from human iPSCs. However, under the current protocols, generating iPSC-derived intestinal enterocyte-like cells requires a multi-step differentiation procedure and is time-consuming. Recent progress in intestinal organoid (IO) study provides an understanding of the growth factors that enable the maintenance of adult stem cells. Here, we established an easily accessible protocol using a direct 3D cluster culture to derive IOs from hiPSCs (iPSC-IOs) with high self-proliferative ability. The hiPSC-IOs can be propagated for a long-term and maintained capacity to differentiate and can be cryopreserved. Upon seeding on a two-dimensional monolayer, hiPSC-IOs gave rise to the intestinal epithelial cells (IECs) containing mature cell types of the intestine. The hiPSC-IOs-derived IECs contain enterocytes that show CYP metabolizing enzyme and transporter activities and can be used for pharmacokinetic studies.

    DOI： 10.1016/j.ejcb.2025.151489

    PubMed

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  • Multilayered Freestanding Porous Polycarbonate Nanosheets with Directed Protein Permeability for Cell-Encapsulated Devices. 査読 国際誌

    Nanami Zushi, Megumi Takuma, Atena Endo, Mahiro Suzuki, Yumeng Wu, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume, Toshinori Fujie

    ACS applied bio materials   8 ( 3 )   1963 - 1971   2025年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Implantable pancreatic β cell-encapsulated devices are required for the treatment of type 1 diabetes. Such devices should enable a semipermeable membrane to release insulin in response to glucose levels while avoiding immune reactions. Micrometer-thick track-etched porous polycarbonate (PC) membranes have been used for this purpose. However, the immediate release of insulin remains a challenge in the development of such semipermeable membranes. Herein, we attempted to develop a freestanding polymeric ultrathin film (nanosheet) with a porous structure that can be used in a cell-encapsulated device. Specifically, we fabricated a nonbiodegradable, porous PC nanosheet to enhance molecular permeability. The nanosheet was multistacked to ensure the controlled permeability of proteins of various molecular weights, such as insulin and IgG. The porous PC nanosheet was prepared by gravure coating using a blend solution comprising PC and polystyrene (PS) to induce macro-phase separation of the PC and PS. When the PC:PS weight ratio of the mixture was reduced to 3:1, we succeeded in fabricating a porous PC nanosheet (thickness: 100 nm, diameter: < 2.5 μm). A triple layer of such porous nanosheets with various pore sizes demonstrated 10 times less protein clogging, 10 times higher insulin permeability, and comparable IgG-blocking capability compared with commercially available porous PC membranes (thickness: 10 μm). Finally, we demonstrated that a cell-encapsulated device equipped with the multilayered porous PC nanosheet as a permeable membrane preserved the glucose response level of insulin-producing cells before, during, and after the cell-encapsulation process. We believe that cell-encapsulated devices equipped with such porous PC nanosheets will enable immediate insulin release in response to changes in glucose levels.

    DOI： 10.1021/acsabm.4c01446

    PubMed

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  • A small molecule K-3 promotes PDX1 expression and potentiates the differentiation of pluripotent stem cells into insulin-producing pancreatic β cells. 査読 国際誌

    Tatsuya Yano, Yukihiro Shimaya, Takayuki Enomoto, Toshihiro Kiho, Satoshi Komoriya, Ryutaro Nakashima, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Stem cells (Dayton, Ohio)   43 ( 2 )   2025年2月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Insulin-producing pancreatic β-like cells derived from human pluripotent stem cells (PSCs) are anticipated as a novel cell source for cell replacement therapy for patients with diabetes. Here, we describe the identification of small molecule compounds that promote the differentiation of the PSCs into insulin-producing cells by high throughput screening with a chemical library composed of 55 000 compounds. The initial hit compound K-1 and one derivative K-3 increased the proportion of PSC-derived insulin-positive endocrine cells and their glucose-stimulated insulin secretory (GSIS) functions. K-3 preferentially acts on stage 3 pancreatic progenitor cells and increases the population expressing high levels of PDX1. As a result, the ratios of the PSC-derived PDX1/NKX6.1 double-positive endocrine progenitor and INS/NKX6.1 double-positive mono-hormonal endocrine cells were increased. K-3 enhances the expression of functional pancreatic β cell markers and affects biological processes concerning organ development. K-3 also increased the yield of endocrine cells at the end of stage 5. The novel compound is a beneficial new tool for efficiently generating PSC-derived insulin-producing cells with high functionality and differentiation efficiency.

    DOI： 10.1093/stmcls/sxae075

    PubMed

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  • Gut-liver microphysiological systems revealed potential crosstalk mechanism modulating drug metabolism 査読

    Dhimas Agung Kurniawan, Sylvia Leo, Mutsumi Inamatsu, Sohei Funaoka, Taichi Aihara, Mizuno Aiko, Inoue Rei, Takeshi Sakura, Hiroshi Arakawa, Yukio Kato, Tomoaki Matsugi, Katsuhiro Esashika, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume, Kenta Shinha, Hiroshi Kimura, Masaki Nishikawa, Yasuyuki Sakai

    PNAS Nexus   2024年2月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Oxford University Press (OUP)  

    Abstract

    The small intestine and liver play important role in determining oral drug’s fate. Both organs are also interconnected through enterohepatic circulation, which imply there are crosstalk through circulating factors such as signaling molecules or metabolites that may affect drug metabolism. Coculture of hepatocytes and intestinal cells have shown to increase hepatic drug metabolism, yet its crosstalk mechanism is still unclear. In this study we aim to elucidate such crosstalk by coculturing primary human hepatocytes harvested from chimeric mouse (PXB-cells) and iPSc-derived intestinal cells in a microphysiological systems (MPS). Perfusion and direct oxygenation from the MPS were chosen and confirmed to be suitable features that enhanced PXB-cells albumin secretion, Cytochrome P450 (CYP) enzymes activity while also maintaining barrier integrity of iPSc-derived intestine cells. Results from RNA-sequencing showed significant upregulation in gene ontology terms related to fatty acids metabolism in PXB-cells. One of such fatty acids, arachidonic acid (ARA), enhanced several CYP enzyme activity in similar manner as coculture. From the current evidences, it is speculated that the release of bile acids from PXB-cells acted as stimuli for iPSc-derived intestine cells to release lipoprotein which was ultimately taken by PXB-cells and enhanced CYP activity.

    DOI： 10.1093/pnasnexus/pgae070

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  • Characterization of heterozygous ATTR Tyr114Cys amyloidosis-specific induced pluripotent stem cells. 査読 国際誌

    Kenta Ouchi, Kaori Isono, Yuki Ohya, Nobuaki Shiraki, Masayoshi Tasaki, Yukihiro Inomata, Mitsuharu Ueda, Takumi Era, Shoen Kume, Yukio Ando, Hirofumi Jono

    Heliyon   10 ( 2 )   e24590   2024年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Hereditary transthyretin (TTR) amyloidosis (ATTRv amyloidosis) is autosomal dominant and caused by mutation of TTR gene. Heterozygous ATTR Tyr114Cys (p.Tyr134Cys) amyloidosis is a lethal disease with a life expectancy of about 10 years after onset of the disease. However, the molecular pathogenesis of ATTR Tyr114Cys amyloidosis is still largely unknown. In this study, we took advantage of disease-specific induced pluripotent stem (iPS) cells and generated & characterized the heterozygous ATTR Tyr114Cys amyloidosis-specific iPS cells (Y114C iPS cells), to determine whether Y114C iPS cells could be useful for elucidating the pathogenesis of ATTR Tyr114Cys amyloidosis. We successfully differentiated heterozygous Y114C iPS cells into hepatocyte like cells (HLCs) mainly producing TTR protein. On day 27 after differentiation, the expression of hepatocyte maker albumin was detected, and TTR expression was significantly increased in HLCs differentiated from Y114C iPS cells. LC-MS/MS analysis showed that both WT TTR & ATTR Y114C protein were indeed expressed in the HLCs differentiated from Y114C iPS cells. Notably, the number of detected peptides derived from ATTR Y114C protein was lower than that of WT TTR protein, indeed indicating the clinical phenotype of ATTR Tyr114Cys amyloidosis. Taken together, we first reported the heterozygous Y114C iPS cells generated from patient with ATTR Tyr114Cys amyloidosis, and suggested that Y114C iPS cells could be a potential pathological tool, which may contribute to elucidating the molecular pathogenesis of heterozygous ATTR Tyr114Cys amyloidosis.

    DOI： 10.1016/j.heliyon.2024.e24590

    PubMed

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  • Reversal of Hyperglycemia by Subcutaneous Islet Engraftment Using an Atelocollagen Sponge as a Scaffold. 査読 国際誌

    Yumeng Wu, Tatsuya Yano, Takayuki Enomoto, Atena Endo, Seiji Okada, Kimi Araki, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Cell transplantation   33   9636897241277980 - 9636897241277980   2024年

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Type 1 diabetes mellitus (T1DM) affects 8.4 million people worldwide, with patients primarily relying on exogenous insulin injections to maintain blood glucose levels. Islet transplantation via the portal vein has allowed for the direct internal release of insulin by glucose-sensitive islets. However, this method might not be desirable for future cell therapy transplanting pluripotent stem cell-derived β cells, facing challenges including difficulties in cell retrieval and graft loss due to the instant blood-mediated inflammatory reaction (IBMIR). Here, we established a subcutaneous transplantation protocol using an atelocollagen sponge as a scaffold. While the subcutaneous site has many advantages, the lack of a vascular bed limits its application. To address this issue, we performed angiogenesis stimulation at the transplantation site using bFGF absorbed in a gelatin sponge (Spongel), significantly improving the microvascular area. Our in vivo experiments also revealed angiogenesis stimulation is crucial for reversing hyperglycemia in streptozotocin (STZ)-induced diabetic mice. In addition to the angiogenic treatment, an atelocollagen sponge is used to carry the islets and helps avoid graft leakage. With 800 mouse islets delivered by the atelocollagen sponge, the STZ-induced diabetic mice showed a reversal of hyperglycemia and normalized glucose intolerance. Their normoglycemia was maintained until the graft was removed. Analysis of the harvested islet grafts exhibited a high vascularization and preserved morphologies, suggesting that using an atelocollagen sponge as a scaffold helps maintain the viability of the islet grafts.

    DOI： 10.1177/09636897241277980

    PubMed

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  • A specific plasma amino acid profile in the Insulin2 Q104del Kuma mice at the diabetic state and reversal from hyperglycemia 査読

    Naoya Hiyoshi, Takayuki Enomoto, Fumiya Uefune, Yusuke Kato, Yumeng Wu, Kimi Araki, Daisuke Sakano, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Biochemical and Biophysical Research Communications   679   58 - 65   2023年10月

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    担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2023.08.064

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  • Activation of cAMP (EPAC2) signaling pathway promotes hepatocyte attachment. 国際誌

    Grace Aprilia Helena, Teruhiko Watanabe, Yusuke Kato, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Scientific reports   13 ( 1 )   12352 - 12352   2023年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Primary Human Hepatocyte (PHH) remains undefeated as the gold standard in hepatic studies. Despite its valuable properties, partial attachment loss due to the extraction process and cryopreservation remained the main hurdle in its application. We hypothesized that we could overcome the loss of PHH cell attachment through thawing protocol adjustment and medium composition. We reported a novel use of a medium designed for iPSC-derived hepatocytes, increasing PHH attachment on the collagen matrix. Delving further into the medium composition, we discovered that removing BSA and exposure to cAMP activators such as IBMX and Forskolin benefit PHH attachment. We found that activating EPAC2, the cAMP downstream effector, by S-220 significantly increased PHH attachment. We also found that EPAC2 activation induced bile canaliculi formation in iPS-derived hepatocytes. Combining these factors in studies involving PHH or iPS-hepatocyte culture provides promising means to improve cell attachment and maintenance of hepatic function.

    DOI： 10.1038/s41598-023-39712-3

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  • Selective proteasome degradation of C-terminally-truncated human WFS1 in pancreatic beta cells. 査読 国際誌

    Hiraku Tokuma, Daisuke Sakano, Katsuya Tanabe, Yukio Tanizawa, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    FEBS open bio   13 ( 8 )   1405 - 1414   2023年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Wolfram Syndrome is a monogenic disease mainly caused by mutations in the WFS1 gene. Mutations in the WFS1 gene give rise to diabetes. Here, we characterized mutant WFS1 proteins by studying the stability of full-length wild-type WFS1, a missense mutant P724L, and two C-terminally truncated mutants, W837X and Y652X. We compared their stability by overexpressing them in MIN6 and HEK293T cells. The C-terminally truncated mutants W837X and Y652X are degraded more rapidly than the missense P724L mutant or wild-type WFS1 in MIN6 cells. In contrast, Y652X is more stable than WT or other mutant WFS1 proteins in HEK293T. In conclusion, we found that C-terminally truncated WFS1 mutants are selectively degraded in a cell type-specific manner.

    DOI： 10.1002/2211-5463.13674

    PubMed

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  • Protocol to generate human pluripotent stem cell-derived pancreatic β cells through methionine and zinc deprivation 査読

    Erinn Zixuan Sim, Takayuki Enomoto, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    STAR Protocols   4 ( 2 )   102183 - 102183   2023年6月

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    担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    DOI： 10.1016/j.xpro.2023.102183

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  • The effect of Vitamin D3 and Valproic Acid on the maturation of human induced pluripotent stem cell-derived enterocyte-like cells. 査読 国際誌

    Sylvia Leo, Yusuke Kato, Yu Meng Wu, Mutsumi Yokota, Masato Koike, Shiro Yui, Kiichiro Tsuchiya, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Stem cells (Dayton, Ohio)   2023年5月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Cytochrome P450 3A4 (CYP3A4) is involved in first-pass metabolism in the small intestine and is heavily implicated in oral drug bioavailability and pharmacokinetics. We previously reported that Vitamin D3 (VD3), a known CYP enzyme inducer, induces functional maturation of iPSC-derived enterocyte-like cells (iPSC-ent). Here, we identified a Notch activator and CYP modulator Valproic Acid (VPA), as a promotor for the maturation of iPSC-ent. We performed bulk RNA sequencing to investigate the changes in gene expression during the differentiation and maturation periods of these cells. VPA potentiated gene expression of key enterocyte markers ALPI, FABP2, and transporters such as SULT1B1. RNA sequencing analysis further elucidated several function-related pathways involved in fatty acid metabolism, significantly upregulated by VPA when combined with VD3. Particularly, VPA treatment in tandem with VD3 significantly upregulated key regulators of enterohepatic circulation, such as FGF19, apical bile acid transporter SLCO1A2 and basolateral bile acid transporters SLC51A and SLC51B. To sum up, we could ascertain the genetic profile of our iPSC-ent cells to be specialized towards fatty acid absorption and metabolism instead of transporting other nutrients, such as amino acids, with the addition of VD3 and VPA in tandem. Together, these results suggest the possible application of VPA-treated iPSC-ent for modelling enterohepatic circulation.

    DOI： 10.1093/stmcls/sxad042

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  • Transient Methionine Deprivation Triggers Histone Modification and Potentiates Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells 査読

    Hiroki Ozawa, Azusa Kambe, Kodai Hibi, Satoshi Murakami, Akira Oikawa, Tetsuya Handa, Katsunori Fujiki, Ryuichiro Nakato, Katsuhiko Shirahige, Hiroshi Kimura, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Stem Cells   2023年3月

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    担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1093/stmcls/sxac082

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  • Generation of induced pluripotent stem cell-derived beta-cells in blood amino acids-like medium

    Marwa Ali, Yusuke Kato, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Biology Open   12 ( 3 )   2023年3月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Company of Biologists  

    ABSTRACT

    Traditional cell culture media do not accurately represent the availability of the nutrients in plasma. They usually contain a supraphysiological concentration of nutrients such as glucose, amino acids, etc. These high nutrients can alter the metabolism of cultured cells and induce metabolic phenotypes that do not reflect in vivo conditions. We demonstrate that the supraphysiological levels of nutrients interfere with endodermal differentiation. Refinement of media formulations has a potential application in maturity modulation of stem cell-derived β-cells (SC-β) generation in vitro. To address these issues, we established a defined culture system to derive SC-β-cells using a blood amino acids-like medium (BALM). Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) can be efficiently differentiated into the definitive endoderm, pancreatic progenitors, endocrine progenitors, and SC-β in BALM-based med. The differentiated cells secreted C-peptide in vitro in response to high glucose levels and expressed several pancreatic β-cell markers. In conclusion, amino acids at the physiological levels are sufficient for deriving functional SC-β cells.

    DOI： 10.1242/bio.059581

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    その他リンク： https://journals.logists.com/bio/bio/article-pdf/doi/10.1242/bio.059581/2647580/bio059581.pdf

  • Methionine metabolism regulates pluripotent stem cell pluripotency and differentiation through zinc mobilization. 査読 国際誌

    Erinn Zixuan Sim, Takayuki Enomoto, Nobuaki Shiraki, Nao Furuta, Soshiro Kashio, Taiho Kambe, Tomonori Tsuyama, Akihiro Arakawa, Hiroki Ozawa, Mizuho Yokoyama, Masayuki Miura, Shoen Kume

    Cell reports   40 ( 3 )   111120 - 111120   2022年7月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Pluripotent stem cells (PSCs) exhibit a unique feature that requires S-adenosylmethionine (SAM) for the maintenance of their pluripotency. Methionine deprivation in the medium causes a reduction in intracellular SAM, thus rendering PSCs in a state potentiated for differentiation. In this study, we find that methionine deprivation triggers a reduction in intracellular protein-bound Zn content and upregulation of Zn exporter SLC30A1 in PSCs. Culturing PSCs in Zn-deprived medium results in decreased intracellular protein-bound Zn content, reduced cell growth, and potentiated differentiation, which partially mimics methionine deprivation. PSCs cultured under Zn deprivation exhibit an altered methionine metabolism-related metabolite profile. We conclude that methionine deprivation potentiates differentiation partly by lowering cellular Zn content. We establish a protocol to generate functional pancreatic β cells by applying methionine and Zn deprivation. Our results reveal a link between Zn signaling and methionine metabolism in the regulation of cell fate in PSCs.

    DOI： 10.1016/j.celrep.2022.111120

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  • Coculture with hiPS-derived intestinal cells enhanced human hepatocyte functions in a pneumatic-pressure-driven two-organ microphysiological system. 査読 国際誌

    Marie Shinohara, Hiroshi Arakawa, Yuuichi Oda, Nobuaki Shiraki, Shinji Sugiura, Takumi Nishiuchi, Taku Satoh, Keita Iino, Sylvia Leo, Yusuke Kato, Karin Araya, Takumi Kawanishi, Tomoki Nakatsuji, Manami Mitsuta, Kosuke Inamura, Tomomi Goto, Kenta Shinha, Wataru Nihei, Kikuo Komori, Masaki Nishikawa, Shoen Kume, Yukio Kato, Toshiyuki Kanamori, Yasuyuki Sakai, Hiroshi Kimura

    Scientific reports   11 ( 1 )   5437 - 5437   2021年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Examining intestine-liver interactions is important for achieving the desired physiological drug absorption and metabolism response in in vitro drug tests. Multi-organ microphysiological systems (MPSs) constitute promising tools for evaluating inter-organ interactions in vitro. For coculture on MPSs, normal cells are challenging to use because they require complex maintenance and careful handling. Herein, we demonstrated the potential of coculturing normal cells on MPSs in the evaluation of intestine-liver interactions. To this end, we cocultured human-induced pluripotent stem cell-derived intestinal cells and fresh human hepatocytes which were isolated from PXB mice with medium circulation in a pneumatic-pressure-driven MPS with pipette-friendly liquid-handling options. The cytochrome activity, albumin production, and liver-specific gene expressions in human hepatocytes freshly isolated from a PXB mouse were significantly upregulated via coculture with hiPS-intestinal cells. Our normal cell coculture shows the effects of the interactions between the intestine and liver that may occur in vivo. This study is the first to demonstrate the coculturing of hiPS-intestinal cells and fresh human hepatocytes on an MPS for examining pure inter-organ interactions. Normal-cell coculture using the multi-organ MPS could be pursued to explore unknown physiological mechanisms of inter-organ interactions in vitro and investigate the physiological response of new drugs.

    DOI： 10.1038/s41598-021-84861-y

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  • Generation of Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Functional Enterocyte-Like Cells for Pharmacokinetic Studies. 査読 国際誌

    Shinpei Yoshida, Takayuki Honjo, Keita Iino, Ryunosuke Ishibe, Sylvia Leo, Tomoka Shimada, Teruhiko Watanabe, Masaya Ishikawa, Kazuya Maeda, Hiroyuki Kusuhara, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Stem cell reports   16 ( 2 )   295 - 308   2021年2月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    We aimed to establish an in vitro differentiation procedure to generate matured small intestinal cells mimicking human small intestine from human-induced pluripotent stem cells (iPSCs). We previously reported the efficient generation of CDX2-expressing intestinal progenitor cells from embryonic stem cells (ESCs) using 6-bromoindirubin-3'-oxime (BIO) and (3,5-difluorophenylacetyl)-L-alanyl-L-2-phenylglycine tert-butyl ester (DAPT) to treat definitive endodermal cells. Here, we demonstrate the generation of enterocyte-like cells by culturing human iPSC-derived intestinal progenitor cells on a collagen vitrigel membrane (CVM) and treating cells with a simple maturation medium containing BIO, DMSO, dexamethasone, and activated vitamin D3. Functional tests further confirmed that these iPSC-derived enterocyte-like cells exhibit P-gp- and BCRP-mediated efflux and cytochrome P450 3A4 (CYP3A4)-mediated metabolism. We concluded that hiPS cell-derived enterocyte-like cells can be used as a model for the evaluation of drug transport and metabolism studies in the human small intestine.

    DOI： 10.1016/j.stemcr.2020.12.017

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  • Recent progress in pancreatic islet cell therapy. 査読 国際誌

    Erinn Zixuan Sim, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Inflammation and regeneration   41 ( 1 )   1 - 1   2021年1月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Human pluripotent stem cells (PSCs), including human embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells, are promising cell sources in regenerating pancreatic islets through in vitro directed differentiation. Recent progress in this research field has made it possible to generate glucose-responsive pancreatic islet cells from PSCs. Single-cell RNA sequencing techniques have been applied to analyze PSC-derived endocrine beta-cells, which are then compared with human islets. This has led to the identification of novel signaling pathways and molecules involved in lineage commitment during pancreatic differentiation and maturation processes. Single-cell transcriptomics are also used to construct a detailed map of in vivo endocrine differentiation of developing mouse embryos to study pancreatic islet development. Mimicking those occurring in vivo, it was reported that differentiating PSCs can generate similar islet cell structures, while metabolomics analysis highlighted key components involved in PSC-derived pancreatic islet cell function, providing information for the improvement of in vitro pancreatic maturation procedures. In addition, cell transplantation into diabetic animal models, together with the cell delivery system, is studied to ensure the therapeutic potentials of PSC-derived pancreatic islet cells. Combined with gene-editing technology, the engineered mutation-corrected PSC lines originated from diabetes patients could be differentiated into functional pancreatic islet cells, suggesting possible autologous cell therapy in the future. These PSC-derived pancreatic islet cells are a potential tool for studies of disease modeling and drug testing. Herein, we outlined the directed differentiation procedures of PSC-derived pancreatic islet cells, novel findings through transcriptome and metabolome studies, and recent progress in disease modeling.

    DOI： 10.1186/s41232-020-00152-5

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  • VMAT2 Safeguards β-Cells Against Dopamine Cytotoxicity Under High-Fat Diet–Induced Stress 査読 国際誌

    Daisuke Sakano, Fumiya Uefune, Hiraku Tokuma, Yuki Sonoda, Kumi Matsuura, Naoki Takeda, Naomi Nakagata, Kazuhiko Kume, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Diabetes   69 ( 11 )   2377 - 2391   2020年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Diabetes Association  

    Vesicular monoamine transporter 2 (VMAT2) uptakes cytoplasmic monoamines into vesicles for storage. VMAT2 plays a role in modulating insulin release by regulating dopamine levels in the pancreas, although the exact mechanism remains elusive. We found that VMAT2 expression in β-cells specifically increases under high blood glucose conditions. The islets isolated from β-cell-specific Vmat2 knockout (βVmat2KO) mice show elevated insulin secretion levels in response to glucose stimulation. Under prolonged high-fat diet feedings, the βVmat2KO mice exhibit impaired glucose and insulin tolerance and progressive β-cell dysfunction. Here we demonstrate VMAT2 uptake of dopamine to protect dopamine from degradation by monoamine oxidase, thereby safeguarding β-cells from excess reactive oxygen species (ROS) exposure. In the context of high demand for insulin secretion, the absence of VMAT2 leads to elevated ROS in β-cells, which accelerates β-cell dedifferentiation and β-cell loss. Therefore, VMAT2 controls the amount of dopamine in β-cells, thereby protecting pancreatic β-cells from excessive oxidative stress.

    DOI： 10.2337/db20-0207

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    その他リンク： https://syndication.highwire.org/content/doi/10.2337/db20-0207

  • Detailed analysis at a single‐cell level of cells undergoing pancreatic differentiation 査読

    Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Journal of Diabetes Investigation   11 ( 1 )   20 - 21   2020年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Wiley  

    Pancreatic cells derived from pluripotent stem cells using the stem cell-derived-β (SC-β) differentiation protocol are composed of four main cell types, namely β-like cells (SC-β-cells), α-like cells, enterochromaffin-like cells and non-endocrine cells. Single-cell dissociation and reaggregation depleted non-endocrine cells and improved β-cell function. Veres et al. succeeded in efficiently purifying SC-β by magnetic cell sorting using CD49a antibody and reaggregation, so that the final SC-β-cell ratio increased to 80%.

    DOI： 10.1111/jdi.13140

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    その他リンク： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1111/jdi.13140

  • Plasticity of histone modifications around Cidea and Cidec genes with secondary bile in the amelioration of developmentally-programmed hepatic steatosis. 国際誌

    Jeenat Ferdous Urmi, Hiroaki Itoh, Keiko Muramatsu-Kato, Yukiko Kohmura-Kobayashi, Natsuyo Hariya, Divyanu Jain, Naoaki Tamura, Toshiyuki Uchida, Kazunao Suzuki, Yoshihiro Ogawa, Nobuaki Shiraki, Kazuki Mochizuki, Takeo Kubota, Naohiro Kanayama

    Scientific reports   9 ( 1 )   17100 - 17100   2019年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    We recently reported that a treatment with tauroursodeoxycholic acid (TUDCA), a secondary bile acid, improved developmentally-deteriorated hepatic steatosis in an undernourishment (UN, 40% caloric restriction) in utero mouse model after a postnatal high-fat diet (HFD). We performed a microarray analysis and focused on two genes (Cidea and Cidec) because they are enhancers of lipid droplet (LD) sizes in hepatocytes and showed the greatest up-regulation in expression by UN that were completely recovered by TUDCA, concomitant with parallel changes in LD sizes. TUDCA remodeled developmentally-induced histone modifications (dimethylation of H3K4, H3K27, or H3K36), but not DNA methylation, around the Cidea and Cidec genes in UN pups only. Changes in these histone modifications may contribute to the markedly down-regulated expression of Cidea and Cidec genes in UN pups, which was observed in the alleviation of hepatic fat deposition, even under HFD. These results provide an insight into the future of precision medicine for developmentally-programmed hepatic steatosis by targeting histone modifications.

    DOI： 10.1038/s41598-019-52943-7

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  • Fetal androgen signaling defects affect pancreatic β-cell mass and function, leading to glucose intolerance in high-fat diet-fed male rats. 国際誌

    Naoki Harada, Yusuke Yotsumoto, Takahiro Katsuki, Yasuhiro Yoda, Tatsuya Masuda, Masayuki Nomura, Nobuaki Shiraki, Hiroshi Inui, Ryoichi Yamaji

    American journal of physiology. Endocrinology and metabolism   317 ( 5 )   E731-E741   2019年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    We previously demonstrated that androgen signaling expands pancreatic β-cell mass in the sexual maturation period (Am J Physiol Endocrinol Metab 314: E274-E286, 2018). The aim of this study was to elucidate whether fetal androgen signaling plays important roles in β-cell mass development and β-cell function in adulthood, defects of which are associated with type 2 diabetes mellitus. In the pancreas of male fetuses, androgen receptor (AR) was strongly expressed in the cytoplasm and at the cell membrane of Nkx6.1-positive β-cell precursor cells but was markedly reduced in insulin-positive β-cells. Administration of the anti-androgen flutamide to pregnant dams during late gestation reduced β-cell mass and Ki67-positive proliferating β-cells at birth in a male-specific manner without affecting body weight. The decrease of β-cell mass in flutamide-exposed male rats was not recovered when rats were fed a standard diet, whereas it was fully recovered when rats were fed a high-fat diet (HFD), at 6 and 12 wk of age. Flutamide exposure in utero led to the development of glucose intolerance in male rats due to a decrease in insulin secretion when fed HFD but not standard diet. Insulin sensitivity did not differ between the two groups irrespective of diet. These results indicated that the action of fetal androgen contributed to β-cell mass expansion in a sex-specific manner at birth and to the development of glucose intolerance by decreasing the secretion of insulin in HFD-fed male rats. Our data demonstrated the involvement of fetal androgen signaling in hypothesized sex differences in the developmental origins of health and disease by affecting pancreatic β-cell function.

    DOI： 10.1152/ajpendo.00173.2019

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  • Vascular access management after percutaneous transluminal angioplasty using a calcium alginate sheet: a randomized controlled trial. 国際誌

    Makoto Matsubara, Masataka Banshodani, Akira Takahashi, Yusuke Kawai, Tomoki Saiki, Masahiro Yamashita, Nobuaki Shiraki, Sadanori Shintaku, Misaki Moriishi, Takao Masaki, Hideki Kawanishi

    Nephrology, dialysis, transplantation : official publication of the European Dialysis and Transplant Association - European Renal Association   34 ( 9 )   1592 - 1596   2019年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    BACKGROUND: Management of vascular access (VA) is essential in hemodialysis (HD) patients. However, VA often fails and percutaneous transluminal angioplasty (PTA) is required. Conventional hemostasis at the puncture site is associated with complications. This study aimed to analyze the efficacy and safety of a hemostatic wound dressing made of calcium alginate at the puncture site of VA after PTA and evaluate other factors affecting hemostasis. METHODS: After PTA for VA, 200 HD patients were randomized to a calcium alginate sheet (CA) group (n = 100) or a no drug-eluting sheet (control) group (n = 100). We recorded time to hemostasis at the puncture site every 5 min, noting any complications. RESULTS: In the CA group, rates of hemostatic achievement at 5, 10, 15 and >15 min were 57, 25, 8 and 10%, respectively. In the control group, the rates were 39, 28, 14 and 19%, respectively. Rates of hemostatic achievement at 5 min were significantly higher in the CA group (P = 0.01). In logistic regression analysis, factors affecting hemostasis within 5 min were use of the CA sheet [odds ratio (OR) 2.33; 95% confidence interval (CI) 1.26-4.37], platelet count ≤100 000/μL (OR 0.19; 95% CI 0.04-0.69), number of antithrombotic tablets used per day ≥1 tablet (OR 0.50; 95% CI 0.26-0.94) and upper arm VA (OR 0.16; 95% CI 0.03-0.55). CONCLUSIONS: A CA sheet can safely reduce time to hemostasis at the puncture site after PTA, and should be considered for treating patients with a bleeding tendency.

    DOI： 10.1093/ndt/gfy143

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  • Collagen vitrigel promotes hepatocytic differentiation of induced pluripotent stem cells into functional hepatocyte-like cells 査読 国際誌

    Shun Nakai, Ima Shibata, Takahiro Shitamichi, Hiroyuki Yamaguchi, Nobuyuki Takagi, Tomoaki Inoue, Toshito Nakagawa, Jumpei Kiyokawa, Satoshi Wakabayashi, Tomoya Miyoshi, Eriko Higashi, Seiichi Ishida, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Biology Open   8 ( 7 )   bio042192 - bio042192   2019年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Company of Biologists  

    Differentiation of stem cells to hepatocytes provides an unlimited supply of human hepatocytes and therefore has been vigorously studied. However, to date, the stem cell-derived hepatocytes were suggested to be of immature features. To obtain matured hepatocytes from stem cells, we tested the effect of culturing human-induced pluripotent stem (hiPS) cell-derived endoderm cells on collagen vitrigel membrane and compared with our previous reported nanofiber matrix. We cultured hiPS cell-derived endoderm cells on a collagen vitrigel membrane and examined the expression profiles, and tested the activity of metabolic enzymes. Gene expression profile analysis of hepatocytic differentiation markers revealed that upon culture on collagen vitrigel membrane, immature markers of AFP decreased, with a concomitant increase in the expression of mature hepatocyte transcription factors and mature hepatocyte markers such as ALB, ASGR1 Mature markers involved in liver functions, such as transporters, cytochrome P450 enzymes and phase II metabolic enzymes were also upregulated. We observed the upregulation of the liver markers for at least 2 weeks. Gene array profiling analysis revealed that hiPS cell-derived hepatocyte-like cells (hiPS-hep) resemble those of the primary hepatocytes. Functions of the CYP enzyme activities were tested in multi-institution and all revealed high CYP1A, CYP2C19, CYP2D6, CYP3A activity, which could be maintained for at least 2 weeks in culture. Taken together, the present approach identified that collagen vitrigel membrane provides a suitable environment for the generation of hepatocytes from hiPS cells that resemble many characteristics of primary human hepatocytes.

    DOI： 10.1242/bio.042192

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  • 網目構造の合成繊維シートから成る培養担体は多能性幹細胞の膵臓系譜への分化を促進する

    貝塚 拓, 小島 理恵, 川部 雅章, 野口 洋文, 白木 伸明, 粂 昭苑, 富澤 一仁

    組織培養研究   38 ( 2 )   123 - 123   2019年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本組織培養学会  

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  • A culture substratum with net-like polyamide fibers promotes the differentiation of mouse and human pluripotent stem cells to insulin-producing cells. 査読 国際誌

    Kaitsuka T, Kojima R, Kawabe M, Noguchi H, Shiraki N, Kume S, Tomizawa K

    Biomedical materials (Bristol, England)   14 ( 4 )   045019 - 045019   2019年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1088/1748-605X/ab261c

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  • Induced Pluripotent Stem Cell Elimination in a Cell Sheet by Methionine-Free and 42°C Condition for Tumor Prevention. 査読 国際誌

    Matsuura K, Ito K, Shiraki N, Kume S, Hagiwara N, Shimizu T

    Tissue engineering. Part C, Methods   24 ( 10 )   605 - 615   2018年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1089/ten.TEC.2018.0228

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  • Androgen signaling expands β-cell mass in male rats and β-cell androgen receptor is degraded under high-glucose conditions. 国際誌

    Naoki Harada, Yasuhiro Yoda, Yusuke Yotsumoto, Tatsuya Masuda, Yuji Takahashi, Takahiro Katsuki, Kenji Kai, Nobuaki Shiraki, Hiroshi Inui, Ryoichi Yamaji

    American journal of physiology. Endocrinology and metabolism   314 ( 3 )   E274-E286   2018年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    A deficient pancreatic β-cell mass increases the risk of type 2 diabetes mellitus. Here, we investigated the effects of testosterone on the development of pancreatic β-cell mass in male rats. The β-cell mass of male rats castrated at 6 wk of age was reduced to ~30% of that of control rats at 16 wk of age, and castration caused glucose intolerance. Loss of β-cell mass occurred because of decreases in islet density per pancreas and β-cell cluster size. Castration was negatively associated with the number of Ki-67-positive β-cells and positively associated with the number of TUNEL-positive β-cells. These β-cell changes could be prevented by testosterone treatment. In contrast, castration did not affect β-cell mass in male mice. Androgen receptor (AR) localized differently in mouse and rat β-cells. Testosterone enhanced the viability of INS-1 and INS-1 #6, which expresses high levels of AR, in rat β-cell lines. siRNA-mediated AR knockdown or AR antagonism with hydroxyflutamide attenuated this enhancement. Moreover, testosterone did not stimulate INS-1 β-cell viability under high d-glucose conditions. In INS-1 β-cells, d-glucose dose dependently (5.5-22.2 mM) downregulated AR protein levels both in the presence and absence of testosterone. The intracellular calcium chelator (BAPTA-AM) could prevent this decrease in AR expression. AR levels were also reduced by a calcium ionophore (A23187), but not by insulin, in the absence of the proteasome inhibitor MG132. Our results indicate that testosterone regulates β-cell mass, at least in part, by AR activation in the β-cells of male rats and that the β-cell AR is degraded under hyperglycemic conditions.

    DOI： 10.1152/ajpendo.00211.2017

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  • Erythropoietin facilitates definitive endodermal differentiation of mouse embryonic stem cells via activation of ERK signaling 査読 国際誌

    Taku Kaitsuka, Kohei Kobayashi, Wakako Otsuka, Takuya Kubo, Farzana Hakim, Fan-Yan Wei, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume, Kazuhito Tomizawa

    AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-CELL PHYSIOLOGY   312 ( 5 )   C573 - C582   2017年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1152/ajpcell.00071.2016

    Web of Science

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    その他リンク： http://orcid.org/0000-0001-6708-9976

  • Mild electrical stimulation with heat shock guides differentiation of embryonic stem cells into Pdx1-expressing cells within the definitive endoderm 査読 国際誌

    Tomoaki Koga, Nobuaki Shiraki, Shuichiro Yano, Mary Ann Suico, Saori Morino-Koga, Takashi Sato, Tsuyoshi Shuto, Shoen Kume, Hirofumi Kai

    BMC BIOTECHNOLOGY   17 ( 1 )   14 - 14   2017年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1186/s12896-017-0331-z

    Web of Science

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    その他リンク： http://orcid.org/0000-0001-6708-9976

  • Dopamine D2 Receptor-Mediated Regulation of Pancreatic β Cell Mass. 査読 国際誌

    Sakano D, Choi S, Kataoka M, Shiraki N, Uesugi M, Kume K, Kume S, Stem cell reports

    7 ( 1 )   95 - 109   2016年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.stemcr.2016.05.015

    Web of Science

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    その他リンク： http://orcid.org/0000-0001-6708-9976

  • Late stage definitive endodermal differentiation can be defined by Daf1 expression 査読 国際誌

    Soichiro Ogaki, Hisayoshi Omori, Mayu Morooka, Nobuaki Shiraki, Seiichi Ishida, Shoen Kume

    BMC DEVELOPMENTAL BIOLOGY   16 ( 1 )   19 - 19   2016年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1186/s12861-016-0120-2

    Web of Science

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    その他リンク： http://orcid.org/0000-0001-6708-9976

  • Hepatic Differentiation from Human Ips Cells Using M15 Cells. 査読 国際誌

    Umeda K, Shiraki N, Kume S, Methods in molecular biology, Clifton, N

    1357   375 - 381   2016年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Umeda K, Shiraki N, Kume S, Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 2016, vol. 1357, pp. 375-381

    DOI： 10.1007/7651_2014_146

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    その他リンク： http://orcid.org/0000-0001-6708-9976

  • Hepatic Differentiation from Murine and Human iPS Cells Using Nanofiber Scaffolds. 査読 国際誌

    Yamazoe T, Shiraki N, Kume S, Methods in molecular biology, Clifton, N

    1357   475 - 483   2016年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Yamazoe T, Shiraki N, Kume S, Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 2016, vol. 1357, pp. 475-483

    DOI： 10.1007/7651_2014_138

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    その他リンク： http://orcid.org/0000-0001-6708-9976

  • Speciation of Intracellular Zn, Fe and Cu within both iPS Cells and Differentiated Cells Using HPLC Coupled to ICP-MS

    Arakawa A, Shiraki N, Tsuyama T, Kume S, Iwahata D, Yamada N

    Journal of Analytical &amp; Bioanalytical Techniques   7 ( 1 )   2016年

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：OMICS Publishing Group  

    DOI： 10.4172/2155-9872.1000295

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  • Definitive Endoderm Differentiation of Human Embryonic Stem Cells Combined with Selective Elimination of Undifferentiated Cells by Methionine Deprivation. 査読 国際誌

    Tomonori Tsuyama, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)   1341   173 - 80   2016年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Human embryonic stem cells (ESCs) show a characteristic feature in that they are highly dependent on methionine metabolism. Undifferentiated human ESCs cannot survive under condition that methionine is deprived from culture medium. We describe here a procedure for definitive endoderm differentiation from human ESCs, in which human ESCs are subject to 10 days' (d) differentiation combined with methionine deprivation between differentiation days (d) 8 to (d) 10. Methionine deprivation results in elimination of undifferentiated cells from the culture with no significant loss of definitive endoderm cells, as compared to those cultured under complete condition throughout the whole culture period.

    DOI： 10.1007/7651_2015_272

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    その他リンク： http://orcid.org/0000-0001-6708-9976

  • Pancreatic Differentiation from Murine Embryonic Stem Cells. 査読 国際誌

    Sakano D, Shiraki N, Kume S, Methods in molecular biology, Clifton, N

    1341   417 - 423   2016年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Sakano D, Shiraki N, Kume S, Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 2016, vol. 1341, pp. 417-423

    DOI： 10.1007/7651_2015_217

    PubMed

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    その他リンク： http://orcid.org/0000-0001-6708-9976

  • Neural cells play an inhibitory role in pancreatic differentiation of pluripotent stem cells 査読 国際誌

    Ryutaro Nakashima, Mayu Morooka, Nobuaki Shiraki, Daisuke Sakano, Soichiro Ogaki, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    GENES TO CELLS   20 ( 12 )   1028 - 1045   2015年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/gtc.12308

    Web of Science

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    その他リンク： http://orcid.org/0000-0001-6708-9976

  • Endoderm differentiation of iPS cells.

    Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    Nihon rinsho. Japanese journal of clinical medicine   73 Suppl 5   107 - 14   2015年6月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • [Methionine metabolism regulates maintenance and differentiation of human ES/iPS cells]. 査読

    Shiraki N, Kume S, Nihon rinsho, Japanese journal of clinical medicine

    日本臨床   73 ( 5 )   765 - 772   2015年5月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本臨床社  

    Shiraki N, Kume S, Nihon rinsho. Japanese journal of clinical medicine, 2015, vol. 73, no. 5, pp. 765-772

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    CiNii Books

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    その他リンク： http://orcid.org/0000-0001-6708-9976

  • Generation of insulin-producing β-like cells from human iPS cells in a defined and completely xeno-free culture system. 査読 国際誌

    Shahjalal HM, Shiraki N, Sakano D, Kikawa K, Ogaki S, Baba H, Kume K, Kume S, Jou, cular cell biology

    6 ( 5 )   394 - 408   2014年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1093/jmcb/mju029

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  • Methionine Metabolism Regulates Maintenance and Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells 査読 国際誌

    Nobuaki Shiraki, Yasuko Shiraki, Tomonori Tsuyama, Fumiaki Obata, Masayuki Miura, Genta Nagae, Hiroyuki Aburatani, Kazuhiko Kume, Fumio Endo, Shoen Kume

    CELL METABOLISM   19 ( 5 )   780 - 794   2014年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.cmet.2014.03.017

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  • High Oxygen Condition Facilitates the Differentiation of Mouse and Human Pluripotent Stem Cells into Pancreatic Progenitors and Insulin-producing Cells* 査読 国際誌

    Farzana Hakim, Taku Kaitsuka, Jamiruddin Mohd Raeed, Fan-Yan Wei, Nobuaki Shiraki, Tadayuki Akagi, Takashi Yokota, Shoen Kume, Kazuhito Tomizawa

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY   289 ( 14 )   9623 - 9638   2014年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M113.524363

    Web of Science

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  • Beneficial Effect of Insulin Treatment on Islet Transplantation Outcomes in Akita Mice 査読 国際誌

    Kazuhide Kikawa, Daisuke Sakano, Nobuaki Shiraki, Tomonori Tsuyama, Kazuhiko Kume, Fumio Endo, Shoen Kume

    PLOS ONE   9 ( 4 )   e95451   2014年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0095451

    Web of Science

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  • Generation of familial amyloidotic polyneuropathy-specific induced pluripotent stem cells 査読 国際誌

    Kaori Isono, Hirofumi Jono, Yuki Ohya, Nobuaki Shiraki, Taiji Yamazoe, Ayaka Sugasaki, Takumi Era, Noemi Fusaki, Masayoshi Tasaki, Mitsuharu Ueda, Satoru Shinriki, Yukihiro Inomata, Shoen Kume, Yukio Ando

    STEM CELL RESEARCH   12 ( 2 )   574 - 583   2014年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.scr.2014.01.004

    Web of Science

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  • VMAT2 identified as a regulator of late-stage β-cell differentiation. 査読 国際誌

    Sakano D, Shiraki N, Kikawa K, Yamazoe T, Kataoka M, Umeda K, Araki K, Mao D, Matsumoto S, Nakagata N, Andersson O, Stainier D, Endo F, Kume K, Uesugi M, Kume S, Nature chemical biology

    10 ( 2 )   141 - 148   2014年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/NCHEMBIO:1410

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  • Generation of Functional Insulin-Producing Cells From Mouse Embryonic Stem Cells Through 804G Cell-Derived Extracellular Matrix and Protein Transduction of Transcription Factors 査読 国際誌

    Taku Kaitsuka, Hirofumi Noguchi, Nobuaki Shiraki, Takuya Kubo, Fan-Yan Wei, Farzana Hakim, Shoen Kume, Kazuhito Tomizawa

    STEM CELLS TRANSLATIONAL MEDICINE   3 ( 1 )   114 - 127   2014年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.5966/sctm.2013-0075

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  • VMAT2 identified as a regulator of late-stage β-cell differentiation.

    Daisuke Sakano, Nobuaki Shiraki, Kazuhide Kikawa, Taiji Yamazoe, Masateru Kataoka, Kahoko Umeda, Kimi Araki, D. Mao, Shirou Matsumoto, Naomi Nakagata, Olov Andersson, Didier Stainier, Fumio Endo, Kazuhiko Kume, Motonari Uesugi, Shoen Kume

    Nature chemical biology   10 ( 2 )   141 - 148   2014年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/nchembio.1410

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  • Profiling of embryonic stem cell differentiation 査読 国際誌

    Nobuaki Shiraki, Soichiro Ogaki, Shoen Kume

    Review of Diabetic Studies   11 ( 1 )   102 - 114   2014年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Society for Biomedical Diabetes Research  

    DOI： 10.1900/RDS.2014.11.102

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  • A synthetic nanofibrillar matrix promotes in vitro hepatic differentiation of embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells 査読 国際誌

    Taiji Yamazoe, Nobuaki Shiraki, Masashi Toyoda, Nobutaka Kiyokawa, Hajime Okita, Yoshitaka Miyagawa, Hidenori Akutsu, Akihiro Umezawa, Yutaka Sasaki, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    JOURNAL OF CELL SCIENCE   126 ( 23 )   5391 - 5399   2013年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1242/jcs.129767

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  • Wnt and Notch Signals Guide Embryonic Stem Cell Differentiation into the Intestinal Lineages 査読 国際誌

    Soichiro Ogaki, Nobuaki Shiraki, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    STEM CELLS   31 ( 6 )   1086 - 1096   2013年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/stem.1344

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  • Secreted Cerberus1 as a Marker for Quantification of Definitive Endoderm Differentiation of the Pluripotent Stem Cells 査読 国際誌

    Hidefumi Iwashita, Nobuaki Shiraki, Daisuke Sakano, Takashi Ikegami, Masanobu Shiga, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    PLOS ONE   8 ( 5 )   e64291   2013年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0064291

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  • Albumin gene targeting in human embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells with helper-dependent adenoviral vector to monitor hepatic differentiation 査読 国際誌

    Kahoko Umeda, Keiichiro Suzuki, Taiji Yamazoe, Nobuaki Shiraki, Yuichiro Higuchi, Kumiko Tokieda, Kazuhiko Kume, Kohnosuke Mitani, Shoen Kume

    Stem Cell Research   10 ( 2 )   179 - 194   2013年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.scr.2012.11.003

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  • Recovery from diabetes in neonatal mice after a low-dose streptozotocin treatment 査読 国際誌

    Masateru Kataoka, Yuki Kawamuro, Nobuaki Shiraki, Rika Miki, Daisuke Sakano, Tetsu Yoshida, Takanori Yasukawa, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS   430 ( 3 )   1103 - 1108   2013年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2012.12.030

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  • DNA Methylation Profiling of Embryonic Stem Cell Differentiation into the Three Germ Layers 査読 国際誌

    Takayuki Isagawa, Genta Nagae, Nobuaki Shiraki, Takanori Fujita, Noriko Sato, Shumpei Ishikawa, Shoen Kume, Hiroyuki Aburatani

    PLOS ONE   6 ( 10 )   e26052   2011年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0026052

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  • Efficient Differentiation of Embryonic Stem Cells into Hepatic Cells In Vitro Using a Feeder-Free Basement Membrane Substratum 査読 国際誌

    Nobuaki Shiraki, Taiji Yamazoe, Zeng Qin, Keiko Ohgomori, Katsumi Mochitate, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    PLOS ONE   6 ( 8 )   e24228   2011年8月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0024228

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  • Tissue-specific demethylation in CpG-poor promoters during cellular differentiation 査読 国際誌

    Genta Nagae, Takayuki Isagawa, Nobuaki Shiraki, Takanori Fujita, Shogo Yamamoto, Shuichi Tsutsumi, Aya Nonaka, Sayaka Yoshiba, Keisuke Matsusaka, Yutaka Midorikawa, Shumpei Ishikawa, Hidenobu Soejima, Masashi Fukayama, Hirofumi Suemori, Norio Nakatsuji, Shoen Kume, Hiroyuki Aburatani

    HUMAN MOLECULAR GENETICS   20 ( 14 )   2710 - 2721   2011年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1093/hmg/ddr170

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  • In vitro models of pancreatic differentiation using embryonic stem or induced pluripotent stem cells 査読 国際誌

    Yuichiro Higuchi, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    CONGENITAL ANOMALIES   51 ( 1 )   21 - 25   2011年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1741-4520.2010.00307.x

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  • An expression profile analysis of ES cell-derived definitive endodermal cells and Pdx1-expressing cells 査読 国際誌

    Soichiro Ogaki, Seiko Harada, Nobuaki Shiraki, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    BMC DEVELOPMENTAL BIOLOGY   11   13 - 13   2011年3月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1186/1471-213X-11-13

    Web of Science

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  • The view of stem cell therapy for type 1 diabetes 査読

    Sakano D, Shiraki N, Kume S

    Journal of the Japan Diabetes Society   54 ( 4 )   268 - 270   2011年

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  • Synthesized basement membranes direct the differentiation of mouse embryonic stem cells into pancreatic lineages 査読 国際誌

    Yuichiro Higuchi, Nobuaki Shiraki, Keitaro Yamane, Zeng Qin, Katsumi Mochitate, Kimi Araki, Takafumi Senokuchi, Kazuya Yamagata, Manami Hara, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    JOURNAL OF CELL SCIENCE   123 ( 16 )   2733 - 2742   2010年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1242/jcs.066886

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  • Embryonic and adult stem cell systems in mammals: Ontology and regulation 査読

    Keiichi Katsumoto, Nobuaki Shiraki, Rika Miki, Shoen Kume

    DEVELOPMENT GROWTH & DIFFERENTIATION   52 ( 1 )   115 - 129   2010年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1440-169X.2009.01160.x

    Web of Science

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  • Identification of DAF1/CD55, a Novel Definitive Endoderm Marker 査読

    Nobuaki Shiraki, Seiko Harada, Soichiro Ogaki, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    CELL STRUCTURE AND FUNCTION   35 ( 2 )   73 - 80   2010年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1247/csf.10004

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  • Analysis of gene expressions of embryonic stem-derived Pdx1-expressing cells: Implications of genes involved in pancreas differentiation 査読

    Tetsu Yoshida, Kazuya Murata, Nobuaki Shiraki, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    DEVELOPMENT GROWTH & DIFFERENTIATION   51 ( 4 )   463 - 472   2009年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1440-169X.2009.01109.x

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  • Differentiation and characterization of embryonic stem cells into three germ layers 査読 国際誌

    Nobuaki Shiraki, Yuichiro Higuchi, Seiko Harada, Kahoko Umeda, Takayuki Isagawa, Hiroyuki Aburatani, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS   381 ( 4 )   694 - 699   2009年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2009.02.120

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  • Differentiation of mouse and human embryonic stem cells into hepatic lineages 査読 国際誌

    Nobuaki Shiraki, Kahoko Umeda, Naomi Sakashita, Motohiro Takeya, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    GENES TO CELLS   13 ( 7 )   731 - 746   2008年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1365-2443.2008.01201.x

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  • Expression patterns of epiplakin1 in pancreas, pancreatic cancer and regenerating pancreas 査読 国際誌

    Tetsu Yoshida, Nobuaki Shiraki, Hideo Baba, Mizuki Goto, Sakuhei Fujiwara, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    GENES TO CELLS   13 ( 7 )   667 - 678   2008年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1365-2443.2008.01196.x

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  • Guided differentiation of embryonic stem cells into Pdx1-expressing regional-specific definitive endoderm 査読 国際誌

    Nobuaki Shiraki, Tetsu Yoshida, Kimi Araki, Akihiro Umezawa, Yuichiro Higuchi, Hideo Goto, Kazuhiko Kume, Shoen Kume

    STEM CELLS   26 ( 4 )   874 - 885   2008年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1634/stemeells.2007-0608

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  • [Pancreatic development and stem cell-based regenerative medicine]. 査読

    Kume S, Shiraki N, Rinsho byori. The, Japanese journal of clinical, pathology

    54 ( 4 )   386 - 392   2006年4月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Kume S, Shiraki N, Rinsho byori. The Japanese journal of clinical pathology, 2006, vol. 54, no. 4, pp. 386-392

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  • TGF-beta signaling potentiates differentiation of embryonic stem cells to Pdx-1 expressing endodermal cells 査読 国際誌

    N Shiraki, CJ Lai, Y Hishikari, S Kume

    GENES TO CELLS   10 ( 6 )   503 - 516   2005年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1365-2443.2005.00854.x

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  • Bromocriptine reverses P-glycoprotein-mediated multidrug resistance in tumor cells 査読

    N Shiraki, K Okamura, J Tokunaga, T Ohmura, K Yasuda, T Kawaguchi, A Hamada, M Nakano

    JAPANESE JOURNAL OF CANCER RESEARCH   93 ( 2 )   209 - 215   2002年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1349-7006.2002.tb01260.x

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  • Increase in doxorubicin cytotoxicity by inhibition of P-glycoprotein activity with lomerizine 査読

    N Shiraki, A Hamada, T Ohmura, J Tokunaga, N Oyama, M Nakano

    BIOLOGICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN   24 ( 5 )   555 - 557   2001年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1248/bpb.24.555

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  • Inhibitory effect of human immunodeficiency virus protease inhibitors on multidrug resistance transporter P-glycoproteins 査読

    N Shiraki, A Hamada, K Yasuda, J Fujii, K Arimori, M Nakano

    BIOLOGICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN   23 ( 12 )   1528 - 1531   2000年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1248/bpb.23.1528

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書籍等出版物

  • 培養細胞が拓く創薬の今 : 研究、規制、自動化、そして教育へ = Cell culture leading the way to drug discovery : research,regulations,automation,and beyond

    白木伸明（ 担当： 分担執筆 範囲: 第3編第1章）

    シーエムシー・リサーチ  2025年3月  （ ISBN:9784910581644 ）

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    総ページ数：xv, 373p   記述言語：日本語   著書種別：学術書

    CiNii Books

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  • オルガノイド研究 : 培養・作製、活用、臨床応用

    白木伸明（ 担当： 分担執筆 範囲: 第1編第1章第1節）

    エヌ・ティー・エス  2024年8月  （ ISBN:9784860438739 ）

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    総ページ数：iv, xiii, 405, ixp   記述言語：日本語   著書種別：学術書

    CiNii Books

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MISC

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講演・口頭発表等

  • 栄養因子を鍵とした幹細胞分化技術の革新とスフェロイド形態解析の可能性 招待

    白木伸明

    第6回 Cell Analysis Webinar 2024  2025年3月 

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    記述言語：日本語   会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等  

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  • 膵臓分化における栄養因子と足場素材 招待

    白木伸明

    第24回日本再生医療学会総会 共済学術セミナー  2025年3月 

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    記述言語：日本語   会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等  

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  • マトリゲルサンドイッチ培養不要で毛細胆管形成を促進する培地の開発

    福田翼, 渡邊輝彦, 白木伸明, 粂昭苑

    日本動物実験代替法学会 第37回大会  2024年11月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ドーパミン受容体を介したドーパミンのインスリン分泌抑制機構の解明

    抜井佑介, 上船史弥, 坂野大輔, 白木伸明, 粂昭苑

    第47回 日本分子生物学会  2024年11月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • マトリゲルサンドイッチ培養を用いずに毛細胆管形成可能な新規培地

    渡邊輝彦, 白木伸明, 粂昭苑

    第7回 医薬品毒性機序研究会  2025年1月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 培養上清代謝物分析によるiPSC膵臓分化誘導系の最適化検討

    片岡祐太, 白木伸明, 粂昭苑

    新アミノ酸分析研究会第14回学術講演会  2024年12月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 膵β細胞における不均一なドーパミン産生の制御機構の解明

    井上皓太, 富永成海, 上船史弥, 板谷勇輝, 白木伸明, 坂野大介, 粂昭苑

    第47回 日本分子生物学会  2024年11月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • iPS 小腸細胞との共培養系を用いた肝臓機能促進因子の解析

    長田優菜, 西藤巧, 渡邊輝彦, 木村莉瑠, 白木伸明, 粂昭苑

    第47回 日本分子生物学会  2024年11月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 新規低分子化合物による,膵臓転写因子PDX1発現増強を通じたヒトiPS細胞の膵臓β細胞への分化促進

    島谷幸宏, 矢野辰也, 白木伸明, 粂昭苑

    第47回 日本分子生物学会  2024年11月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ドーパミン受容体を介したドーパミンのインスリン分泌抑制機構の解明

    抜井佑介, 上船史弥, 坂野大介, 白木伸明, 粂昭苑

    第47回 日本分子生物学会  2024年11月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ナノシート搭載デバイスを用いた新規1型糖尿病治療法開発

    遠藤貴南, 圖師菜々美, 鈴木麻絋, 白木伸明, 藤枝俊宣, 粂昭苑

    第47回 日本分子生物学会  2024年11月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • ヒト血漿様培地を利用したヒトiPS細胞由来小腸細胞の分化

    吉田 凜, 加藤 祐介, 白木 伸明, 粂 昭苑

    第18回日本アミノ酸学会学術大会  2024年9月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 幹細胞分化制御におけるメチオニンと亜鉛のクロストーク 招待

    白木伸明

    Cell Culture Medium Symposium at Shonan  2024年9月 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • Development of a 2.5-Dimensional Pancreatic Differentiation Protocol: Integrating Metabolic Regulation with an Innovative Patterning Plate 国際会議

    Shuta Yamanoi, Zhoushuyang Li, Kengo Matsuzawa, Yuya Kinoshita, Ayaka Nakajima, Yu Imaizumi, Kenichi Makita, Nobuaki Shiraki, Shoen Kume

    ISSCR 2024 Annual Meeting  2024年6月 

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    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • The standardization of cell differentiation through methionine and zinc metabolic regulation 招待 国際会議

    Nobuaki Shiraki

    ISCT2024  2024年6月 

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    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • Methionine and Zinc: Key Regulators of Pluripotent Stem Cell Fate 招待 国際会議

    Nobuaki Shiraki

    JSAAS international summer symposium 2024  2024年7月 

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    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • マトリゲルサンドイッチ培養を用いずに毛細胆管形成可能な新規培地

    渡邊輝彦, 白木伸明, 粂昭苑

    第51回日本毒性学会学術年会  2024年7月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 多能性幹細胞の維持および分化におけるメチオニンの役割

    白木伸明

    日本農芸化学会2024年度大会  2024年3月 

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    記述言語：日本語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（指名）  

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産業財産権

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • iPS細胞由来β細胞を活用した革新的移植デバイスを用いた糖尿病治療法の開発

    研究課題/領域番号：24ym0126801j0003  2024年4月 - 2025年3月

    AMED  橋渡し研究プログラム事業 「オープンアクセス型拠点を活用した革新的医療技術の持続的創出」の取り組み 

    白木伸明, 粂昭苑, 藤枝俊宣

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：3636364円 （ 直接経費：3636364円 ）

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  • 栄養環境制御による膵臓β細胞保護：アミノ酸・微量元素・腸内細菌由来代謝物から迫る

    研究課題/領域番号：23K27994  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    白木 伸明

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    資金種別：競争的資金

    配分額：18850000円 （ 直接経費：14500000円 、 間接経費：4350000円 ）

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  • 食による体質リライトおよび疾患リスク低減に関する研究基盤の構築

    研究課題/領域番号：21H02135  2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    賈 慧娟, 白木 伸明

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    配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）

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  • 膵β細胞の機能不全発症メカニズムの解明と食品成分による2型糖尿病予防への展開

    研究課題/領域番号：19H02913  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    原田 直樹, 井澤 武史, 白木 伸明

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    配分額：17550000円 （ 直接経費：13500000円 、 間接経費：4050000円 ）

    膵β細胞はインスリンを産生して分泌することで糖代謝の恒常性維持に貢献する。本研究では、膵β細胞機能が低下するメカニズムの解明と膵β細胞機能を向上させる方法の確立を目指して研究を行っている。特に、前者については性ホルモンやストレス応答遺伝子であるRedd2と分泌されたインスリンのオートクライン・パラクライン作用に着目し、後者については咀嚼や食品成分に注目して解析を行っている。
    INS-1β細胞株でのRedd2プロモーターアッセイの結果、ストレプトゾトシン（STZ）を用いた酸化ストレスによるRedd2発現亢進には、p53とNrf2が関与することが明らかになった。実際に、STZによってINS-1細胞のp53の活性化（リン酸化レベルにより評価）やNrf2の活性化（核内量により評価）が増加することを明らかにした。インスリンはRedd2の発現を低下させ、酸化ストレスによる細胞死を抑制することを見出した。Redd2全身ノックアウト（KO）マウスを用いてRedd2の耐糖能への影響について、高脂肪食摂取下ではRedd2ノックアウトにより耐糖能が改善されるという、昨年度の結果について再現性が得られた。Cre-loxPシステムを用いて、マウスインスリン1プロモーター/CreとRedd2-flox/floxをもつβ細胞特異的Redd2-KO（βRedd2-KO）を作出した。このマウスでは視床下部などではKOが見られず、β細胞特異的にRedd2がKOされていることを確認した。STZを4日間連続投与することでβ細胞死を誘導してβ細胞機能が低下することで糖尿病を発症させる実験系において、雌雄いずれにおいてもβRedd2-KOは糖負荷試験時の血糖値の上昇が低下することが明らかになった。
    咀嚼の影響を検討するために、硬度固形食とこれを潰した粉末食をマウスに与えたところ、甘味料を飲水摂取させた時には硬度固形食を与えたマウスの膵β細胞機能が亢進して、糖負荷時の血糖変動を小さくすることが明らかになった。

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  • ヒトiPS細胞を利用した次世代栄養環境リスク評価系の開発

    研究課題/領域番号：18H02154  2018年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    白木 伸明, 賈 慧娟

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    配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）

    我々は、ヒトの発生分化を模倣するiPS細胞を用いて栄養環境リスク評価系を構築し、栄養の過不足が臓器形成・機能に与える影響を定量的な評価を目指した。ヒトiPS細胞を用いた検討から単一アミノ酸を膵臓分化中期に単独で制限することでインスリン分泌臓器である膵臓β細胞への分化が阻害されることを見出した。これらは母親の摂取カロリー不足による子の糖尿病発症リスクの主原因と考えることが出来る。さらに、妊娠マウスを用いた検討で胎生期に限られた期間の単一アミノ酸制限が仔マウスの糖代謝異常を引き起こすことを見出した。以上より、iPS細胞分化系は胎生期における栄養環境リスク評価に充分に利用可能であることが確認できた。

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  • 免疫隔離膜を用いた革新的細胞移植デバイスの研究

    研究課題/領域番号：16K01362  2016年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    安藤 由典, 粂 昭苑, 白木 伸明, 井藤 彰, 中路 修平, 小林 悟朗

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    配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）

    細胞移植デバイスに使用するエチレン-ビニルアルコール共重合体製の半透膜の製膜検討を行い、ポアサイズの異なる膜を安定的に作成することが可能となった。ポアサイズの異なる膜を用い、グルコース及び各種タンパクの透過性評価を行い、ポアサイズによりタンパク質の分離が可能なことを明らかにした。IgGが透過しない膜を見出しており、抗体の透過を防げる可能性が示された。更に、いずれの膜でも細胞は透過しないことを確認した。一方、細胞評価のために、ヒトiPS細胞から膵β細胞の作成、評価を行い、作成した膵β細胞が糖の高濃度に依存してインスリンを分泌することを確認した。同細胞をデバイス中に封入し、動物への投与も試みた。

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  • アミロイドーシス根治を目指した従来にないマルチターゲット型新規治療薬の創製

    研究課題/領域番号：15K15006  2015年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究  挑戦的萌芽研究

    城野 博史, 安東 由喜雄, 有馬 英俊, 白木 伸明

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    配分額：3770000円 （ 直接経費：2900000円 、 間接経費：870000円 ）

    難治性アミロイドーシスの発症過程は、アミロイド原因タンパク質の、①産生上昇あるいは変異タンパク質の産生、②立体構造変化によるアミロイド線維化、③アミロイド線維の組織沈着、の3つの重要なステップを経て進行することが知られているが、各ステップに対する単独作用で臨床的に有効な治療効果を示す治療薬の開発は困難を極めている。本研究では、トランスサイレチン遺伝子の変異により発症するFAPを対象に、樹状高分子化合物デンドリマーの多機能材料としての特性を活用して、上記の3つの治療標的を同時に抑制しうる新規マルチターゲット型アミロイドーシス治療薬（GUG-β-CDE）を創製し、その治療効果の検証を行った。

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  • 低分子化合物スクリーニングによるヒトiPS細胞由来肝細胞の成熟化機構の解明

    研究課題/領域番号：26893201  2014年8月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 研究活動スタート支援  研究活動スタート支援

    山添 太士, 粂 昭苑, 白木 伸明, 佐々木 裕

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    配分額：1430000円 （ 直接経費：1100000円 、 間接経費：330000円 ）

    二つの分化マーカーを指標にしたハイスループットスクリーニングによる本研究により、これまで不明であった肝細胞の成熟化メカニズムを解明する糸口となる候補化合物を特定した。候補化合物の作用点を今後解明することで、さらなる肝細胞成熟化メカニズムを解明することが可能であると考えられる。本化合物はすでに他の疾患で臨床応用されているため、毒性試験の点からは再生医療に利用できるヒトiPS由来肝細胞の創出に応用できる可能性がある。

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  • ヒトiPS細胞膵臓分化系を用いた生活習慣病胎児期起源説の検証

    研究課題/領域番号：26461638  2014年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    白木 伸明

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    配分額：4940000円 （ 直接経費：3800000円 、 間接経費：1140000円 ）

    生活習慣病胎児期発症説は疫学・動物実験により研究が行われているが、ヒトにおいて妊娠時の低栄養が胎児臓器の発生分化にどのように関与するかを実験的に評価することは困難である。そこで、本研究ではヒトiPS細胞の膵臓分化誘導系を用いて、細胞に対して単一アミノ酸除去培地による低栄養負荷を与え、その後の細胞の機能を評価した。検討の結果、分化の特定の段階である種のアミノ酸を除去することにより、その後のインスリン陽性細胞数が低下することを見出した。げっ歯類を用いた研究で胎仔期の低栄養による出生後の膵臓β細胞数減少が報告されており、iPS細胞分化系はBarker説の検証に有用であることが示された。

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  • 尿毒症物質産生阻害薬探索のためのヒト人工多能性幹（iPS）細胞由来肝細胞の構築

    研究課題/領域番号：25670080  2013年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究  挑戦的萌芽研究

    齋藤 秀之, 城野 博史, 白木 伸明

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    配分額：3900000円 （ 直接経費：3000000円 、 間接経費：900000円 ）

    硫酸抱合型尿毒症物質の肝臓産生系をターゲットとし、iPS細胞由来肝細胞モデルによる尿毒症物質産生阻害薬物のスクリーニング系の開発を目的とした。４種の培地を用いて分化誘導を行い、肝細胞への分化度を評価した結果、培養１1日目には肝臓の前駆細胞のマーカーであるAFP陽性細胞が確認され、17日目には肝臓のマーカーであるALB陽性細胞が確認できたことから、内胚葉フリーズストックから肝臓系譜への分化が可能なことが判明した。新たに構築したヒトiPS細胞由来肝臓細胞は、インドキシル硫酸代謝産生阻害薬のスクリーニング系として有用であることが示唆された。

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  • iPS細胞と点変異修復技術を融合させたアミロイドニューロパチーの肝細胞置換療法

    研究課題/領域番号：21390270  2009年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    安東 由喜雄, 粂 昭苑, 城野 博史, 植田 光晴, 白木 伸明

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    配分額：18330000円 （ 直接経費：14100000円 、 間接経費：4230000円 ）

    平成21年度から23年度にかけて、家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)の肝移植に変わる根治療法を開発するために、FAP患者およびヒト異型TTR(ATTRV30M)遺伝子を組み込んだトランスジェニックマウスの皮膚より採取した線維芽細胞からiPS細胞を作製し、single stranded oligonucleotides(SSOs)による点変異修復を活用したFAP1の肝細胞置換療法の可能性の検討を行った。今後は、本細胞を用いたFAPの病態解析、遺伝子変換効率の向上、我々が開発したトランスジェニックラットを用いたin vivoの肝細胞置換療法研究に移る予定である。

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  • ESおよびiPS細胞由来の小腸モデル細胞の作成

    研究課題/領域番号：21790671  2009年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    白木 伸明

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    配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

    これまでに、我々はマウス中腎由来培養細胞株M15細胞との共培養系を用いて、ES細胞から消化器官(膵臓、肝臓)細胞の分化誘導方法を開発し、分化に関わる因子を明らかにした。今回の研究では、M15細胞を用いてマウスES細胞から内胚葉細胞を効率的に分化させた後に小腸分化を促進する液性因子を添加することで、小腸前駆細胞を効率よく分化誘導することにも成功した。更に、M15細胞上で分化を進めることで、すべての小腸細胞が分化誘導可能であることも確認している。本方法は、マウスES細胞のみならずヒトiPS細胞にも応用可能であることも併せて確認した。

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  • ES細胞から膵β細胞への効率的な分化誘導法の確立

    研究課題/領域番号：19790635  2007年 - 2008年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    白木 伸明

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    配分額：3720000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：420000円 ）

    今回、私は様々な細胞株をスクリーニングして、ES細胞から膵前駆細胞を効率よく分化誘導できるM15細胞を見いだした。さらに、スクリーニングに使用した細胞株についてマイクロアレイ解析を行い、M15細胞のもつ分化促進能力の本体について解析を行った。解析の結果、膵臓分化に関して、アクチビン・FGF・レチノイン酸・接着因子の関与が示唆された。そこで、M15細胞と液性因子の添加を組み合わせることでES細胞から非常に効率よく膵前駆細胞を分化誘導できる方法が構築できた。

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担当経験のある科目（授業）

  • 発生生物学

    2018年 - 現在 機関名：東京科学大学

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  • 生物化学

    2017年 機関名：東京科学大学

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  • 動物生理学

    2016年 - 現在 機関名：東京科学大学

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  • 生物代謝学

    2016年 - 現在 機関名：東京科学大学

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社会貢献活動

  • アミノ酸研究

    役割：編集

    日本アミノ酸学会  アミノ酸研究  2024年4月 - 現在

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    種別：会誌・広報誌

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