１型糖尿病における膵β細胞破壊の新規バイオマーカーと保護因子の解明

• Project/Area Number: 23K15402
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: 庭野 史丸 近畿大学, 医学部, 講師 (70716349)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: タウリン / アミノ酸 / インスリン / １型糖尿病 / 膵β細胞 / アミノ酸分析

Outline of Research at the Start

本研究では、１型糖尿病における代謝物を網羅的かつ経時的に解析し、膵β細胞破壊の新規バイオマーカーと膵β細胞保護因子に関する基盤情報を構築することを目的とする。１型糖尿病の発症過程にタウリンを含む代謝物が関与する可能性に着目し、１型糖尿病患者を対象にメタボローム解析を行い、膵β細胞破壊の新規バイオマーカーと膵β細胞保護因子を探索する。本研究の成果を元に膵β細胞破壊の早期診断、並びに保護因子を活用した進展阻止法の確立を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

１型糖尿病の各ステージ（新規発症急性期、慢性期インスリン分泌微少残存期、慢性期インスリン分泌完全枯渇期）、２型糖尿病、膵全摘後糖尿病における血漿検体を集積し、メタボローム解析とアミノ酸分析をおこなった。
その結果、血漿タウリン値について緩徐進行における慢性期インスリン分泌微小残存期と慢性期インスリ分泌枯渇期の間では差を認めず（76.6 ± 6.0 vs. 66.1 ± 4.9 nmol/mL, NS)、急性発症における急性期、慢性期インスリン分泌微小残存期、慢性期インスリン分泌枯渇期の間では差を認めず（70.5 ± 3.6 vs. 72.1 ± 4.5 vs. 76.4 ± 8.3 nmol/mL, NS)、劇症における急性期、慢性期インスリン分泌枯渇期の間では差を認めなかった（79.1 ± 6.7 vs. 76.0 ± 6.9 nmol/mL, NS)。また、陰性対象として２型糖尿病ならびに膵全摘後糖尿病と１型糖尿病との間で血漿タウリン値について比較したが、いずれも差を認めなかった（２型糖尿病： 83.5 ± 5.3 vs. 73.4 ± 2.4, NS, 膵全摘後糖尿病： 77.8 ± 4.1 vs. 73.4± 2.4, NS)。また、１型糖尿病における血漿アミノ酸値とCPR（インスリン分泌能）との関連解析をおこなうと、α-アミノ酪酸、シスチン、ロイシン、チロシン、フェニルアラニン、ヒスチジンとは有意な負の相関を認めた（α-アミノ酪酸：R = -0.28, P < 0.05, シスチン： R= -0.28, P < 0.05, ロイシン： R= -0.26, P < 0.05, チロシン： R = -0.29, P < 0.01, フェニルアラニン：　R = -0.32, P < 0.01, ヒスチジン： R= -0.28, P <0.05)。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度については、膵β細胞破壊の新規バイオマーカーと保護因子同定のためメタボローム解析とアミノ酸分析をおこなった。具体的には、１型糖尿病の各ステージ（新規発症急性期、慢性期インスリン分泌微少残存期、慢性期インスリン分泌完全枯渇期）、２型糖尿病、膵全摘後糖尿病における血漿検体を集積しつつ、メタボローム解析とアミノ酸分析についておこなった。結果は、血漿タウリン値について１型糖尿病の病型別各ステージ間、ならびに陰性対象として２型糖尿病、膵全摘後糖尿病との間に差を認めなかったが、１型糖尿病においてCPR（インスリン分泌能）と血漿α-アミノ酪酸、シスチン、ロイシン、チロシン、フェニルアラニン、ヒスチジン値とは有意な負の相関を認めた。インスリン分泌能と関連を認めるアミノ酸を複数同定しており、課題の進捗状況としてはおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

次年度に１型糖尿病における残存インスリン分泌能を規定する遺伝因子の同定およびCSAD遺伝子型別残存インスリン分泌能の解析をおこなう。具体的には、各種因子とCPRとの相関解析（単回帰分析、重回帰分析）をおこなう。また各種遺伝因子別にCPRの多重比較検定(Steel-Dwass test)をおこない、CSAD遺伝子については遺伝子型別にCPRの多重比較検定(Steel-Dwass test)をおこなう。

Research Products

• [Journal Article] High Incidence of Diabetes Mellitus After Distal Pancreatectomy and Its Predictors: A Long-term Follow-up Study (2023)
  • Author(s): Imamura Shuzo、Niwano Fumimaru、Babaya Naru、Hiromine Yoshihisa、Matsumoto Ippei、Kamei Keiko、Yoshida Yuta、Taketomo Yasunori、Yoshida Sawa、Takeyama Yoshifumi、Noso Shinsuke、Maeda Norikazu、Ikegami Hiroshi
  • Journal Title: The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism Volume: 109 Issue: 3 Pages: 619-630
  • DOI: 10.1210/clinem/dgad634
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 膵切除術後の糖尿病発症リスクとその危険因子：体尾部切除での検討（KIP-MEP study） (2023)
  • Author(s): 今村修三、庭野史丸、馬場谷成、廣峰義久、松本逸平、亀井敬子、松本正孝、武友保憲、吉田左和、竹山宜典、能宗伸輔、池上博司
  • Organizer: 第66回日本糖尿病学会年次学術集会
• [Presentation] 糖尿病患者におけるインスリン必要量に及ぼす膵β細胞量の影響：膵切除後前向き研究（KIP-MEP study） (2023)
  • Author(s): 庭野史丸、馬場谷成、廣峰義久、松本逸平、亀井敬子、武友保憲、吉田左和 、竹山宜典、能宗伸輔、池上博司
  • Organizer: 第96回日本内分泌学会学術総会
• [Presentation] 膵全摘後に妊娠・出産に至った膵性糖尿病の一例 (2023)
  • Author(s): 西野正嗣、庭野史丸、馬場谷成、廣峰義久、武友保憲、吉田左和、蓑原達郎、津田直信、濵有一郎、能宗伸輔、前田法一
  • Organizer: 第60回日本糖尿病学会近畿地方会