3次元血管化膵組織による1型糖尿病に対する新規膵島移植治療の開発
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21K08643
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
高市 翔平 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (30804877)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 省吾 大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (30452436)
富丸 慶人 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (70528570)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 膵島移植 / 再生医療 / 1型糖尿病 / 筋芽細胞 / 皮下移植 / 交互積層法 / 膵移植再生医療 / iPS細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
1型糖尿病患者に対する根治療法として膵β細胞補充療法である膵島移植が施行されているものの、ドナー不足が膵島移植治療の制限の1つとなっている。これに対し、細胞ソースとして多能性幹細胞由来β細胞を使用し、その安全な移植部位である皮下への移植により、この問題を克服できる可能性があるが、皮下は組織生着に必要な血流に乏しいことが課題として残されている。本研究は、細胞外マトリックスのナノ薄膜を交互積層法を用いて細胞表面へ形成することで、細胞の積層化を可能にする技術を利用して、血管構造を伴う3次元β細胞スフェロイド組織を構築し、血流が乏しいという問題点を克服し得る1型糖尿病に対する新規皮下移植法を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1型糖尿病患者に対する根治療法として、膵β細胞補充療法である膵島移植が施行されているものの、ドナー不足が膵島移植治療の制限の1つとなっている。これに対し、細胞ソースとして多能性幹細胞由来β細胞を使用し、その安全な移植部位である皮下への移植により、この問題を克服できる可能性があるが、皮下は組織生着に必要な血流に乏しい。これまでに本研究は、LbL法を用いて細胞の積層化を可能にする技術を利用して、血管化組織を構築し、その皮下移植により、糖尿病化マウスの血糖値の改善を認め、1型糖尿病に対する治療効果を認めたことを報告してきた (Takaichi, Transplantation 2022)。本研究をより臨床的に応用可能な方法を開発することを目的に、間質細胞として共培養に用いる細胞種の検討を行った。教室からは、筋芽細胞をシート化し、その肝硬変モデルマウスへの移植により、レシピエント肝からの血管新生を機序とし、肝再生が促進されることを報告している。同報告を根拠とし、血管化内皮細胞を用いずに、血管化組織の構築および共移植する細胞種の低減を可能とすることを目的とし、筋芽細胞を使用した膵β細胞共移植による有効性を検討した。結果は、in vitro実験において、マウス膵島と筋芽細胞の共培養により、膵島単独に比較し、VEGFの分泌増加およびグルコース刺激によるインスリンの分泌能の増加を認めた。共培養によるインスリン分泌能増強における分子メカニズムとして、RNA-seqによる網羅的解析を行い、JAK-STAT経路の亢進の関与が考えられた。また皮下移植を念頭においた前実験として、血管豊富な移植部位として腎被膜下へのマウス膵島および筋芽細胞の共移植を行い、単独移植群に比較し、共移植群では有意に血糖の低下を認めた。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
