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Production of mini -pig models exhibiting phenotypes resembling those of human diabetes mellitus and investigation of the effects of islet cell sheets post-transplantation

Research Project

Project/Area Number 17K10527
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field General surgery
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

Masaki NAGAYA  明治大学, 研究・知財戦略機構(生田), 特任教授 (90329300)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords糖尿病 / 膵島移植 / 細胞シート / 細胞凍結 / 細胞移植 / 異種移植 / 鏡視下手術 / 膵島シート / ブタ / 凍結保存 / 病態モデルブタ / 膵ランゲルハンス島移植 / ガラス化凍結 / 膵ランゲルハンス島
Outline of Final Research Achievements

We hypothesized that transplantation of islet cell sheets would be a feasible, safe, and therapeutically effective approach for the treatment of diabetes mellitus (DM). Islet cell sheet was created from transgenic (tg) pigs with a pancreas-specific expression of green fluorescent protein.
Besides, we have previously generated transgenic cloned pig models for maturity-onset diabetes of the young type 3 (MODY3). The tg pigs carrying a dominant-negative HNF1α gene developed complications similar to those in human DM patients, such as diabetic retinopathy, cataract, and nodular lesions in the renal glomeruli. However, rearing these pigs is expensive and technically difficult. As the micro-mini pigs handling is easier than that of wild type pigs, gamete intrafallopian transfer (GIFT), a tool of assisted reproductive technology against infertility in humans, was used to produce mini pig models for investigating human DM and the efficacy of islet cell sheet implantation therapy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

1型糖尿病患者には、生活の質を改善させるべく膵ランゲルハンス島(膵島)移植療法が行われている。2011年、米国では8000件の心停止ドナーがあったにもかかわらず、僅か1562人の膵臓しか取り出されていない。バーチャル・クロスマッチ陰性の患者が待機リストにいなかったことが主な理由である。膵島が簡便、かつ高品質でバンキングできれば、80%のドナー膵は無駄にならず、細胞の移送もできるなど、移植の柔軟性は高くなる。糖尿病治療の分野においても、膵島シートの研究は進んでいるが、評価できるモデル、移植法も不明である。糖尿病治療の効果を正当に評価できる“モデル”の作出が不可欠である。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Distributions of endocrine cell clusters during porcine pancreatic development.2019

    • Author(s)
      Nagaya M, Hayashi A, Nakano K, Honda M, Hasegawa K, Okamoto K, Itazaki S, Matsunari H, Watanabe M, Umeyama K, Nagashima H.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 14 Issue: 5 Pages: e0216254-e0216254

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0216254

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effectiveness of bioengineered islet cell sheets for the treatment of diabetes mellitus.2018

    • Author(s)
      Nagaya M, Katsumata Y, Arai Y, Umeki I, Nakano K, Kasai Y, Hasegawa K, Okamoto K, Itazaki S, Matsunari H, Watanabe M, Umeyama K, Nagashima H.
    • Journal Title

      J Surg Res.

      Volume: 227 Pages: 119-129

    • DOI

      10.1016/j.jss.2018.02.019

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Host conditioning and rejection monitoring in hepatocyte transplantation in humans2017

    • Author(s)
      Soltys KA, Setoyama K, Tafaleng EN, Soto Gutierrez A,, Fong J, Fukumitsu K, Nishikawa T, Nagaya M,
    • Journal Title

      J Hepatology

      Volume: 66 Issue: 5 Pages: 987-1000

    • DOI

      10.1016/j.jdiacomp.2017.01.025

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Host conditioning and rejection monitoring in hepatocyte transplantation in humans2016

    • Author(s)
      Soltys KA, Setoyama K, et.al.
    • Journal Title

      J Hepatol.

      Volume: 16 Issue: 5 Pages: 30750-4

    • DOI

      10.1016/j.jhep.2016.12.017

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Production of medical grade pigs using the uterectomy-isolated rearing (U-iR) method.2019

    • Author(s)
      Nakano K, Hasegawa K, Inoue R, Yamada T, Ebisutani R, Hiraide K, Uchikura A, Matsunari H, Watanabe M, Umeyama K, Robersts A, Morooka A, Nagaya M, Nagashima H
    • Organizer
      15th Congress of the International Xenotransplantation Association
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SCIDブタのヒト細胞受容性2019

    • Author(s)
      中野和明, 長谷川航希, 山田孟, 戎谷力也, 平出恭我, 松成ひとみ, 渡邊將人, 梅山一大, 長屋昌樹, 長嶋比呂志
    • Organizer
      第46回臓器保存生物医学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖尿病発症トランスジェニック雄ブタの生殖能の解析2018

    • Author(s)
      1.入澤奏, 中野和明, 徳山雄紀, 長谷川航希, 岡本一駿, 武藤智之, 中西信夫, 大原聡美, 松成ひとみ, 渡邊將人, 梅山一大, 長屋昌樹, 長嶋比呂志
    • Organizer
      第111回 日本繁殖生物学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ブタ射出精子の保存に関する研究:GPロング液の評価.2018

    • Author(s)
      2.徳山雄紀, 中野和明, 岡本一駿, 入澤奏, 長谷川航希, 武藤智之, 松成ひとみ, 渡邊將人, 梅山一大, 長屋昌樹, 長嶋比呂志
    • Organizer
      第111回 日本繁殖生物学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 子宮深部注入法による糖尿病発症トランスジェニックブタの再産出.2018

    • Author(s)
      入澤奏, 中野和明, 徳山雄紀, 長谷川航希, 岡本一駿, 武藤智之, 中西信夫, 大原聡美, 松成ひとみ, 渡邊將人, 梅山一大, 長屋昌樹, 長嶋比呂志:
    • Organizer
      In: 第6回 日本先進医工学ブタ研究会: 19-20 Oct 2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ミニブタ射出精子の低温保存に関する研究2018

    • Author(s)
      徳山雄紀, 中野和明, 岡本一駿, 入澤奏, 長谷川航希, 武藤智之, 松成ひとみ, 渡邊將人, 梅山一大, 長屋昌樹, 長嶋比呂志
    • Organizer
      第6回 日本先進医工学ブタ研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 子宮全摘法とアイソレーター内飼育によるDPFブタの生産.2018

    • Author(s)
      中野和明, 梅山一大, 長谷川航希, 小見山泰史, 井上亮, 小林良奈, 山田孟,湯, 松成ひとみ, 渡邊將人, 長屋昌樹, 西村崇史, 佐竹典明, 三宅眞佐男, 長嶋比呂志
    • Organizer
      第20回日本異種移植研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 膵臓形成不全トランスジェニックブタの重症糖尿病モデルとしての可能性.2018

    • Author(s)
      長谷川航希, 中野和明, 梅山一大, 梅木育磨, 福田暢, 岡本一駿, 松成ひとみ, 渡邊將人, 小見山泰史, 湯, 山田孟, 長屋昌樹, 小林英司, 中内啓光, 長嶋比呂志
    • Organizer
      第20回日本異種移植研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ドミナントネガティブ変異HNF1A遺伝子導入トランスジェニックブタの表現型と合併症2017

    • Author(s)
      1.梅山一大, 中島正巳, 中野和明, 渡邊將人, 松成ひとみ, 横尾隆, 長屋昌樹, 長嶋比呂志
    • Organizer
      . In:2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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