The co-transplantation of Islets with Dental Pulp Stem Cells Improved Survival and Function of Transplanted Beta-Cells

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K09742
• Research Institution: Aichi Medical University
• Principal Investigator: 恒川 新 愛知医科大学, 医学部, 講師 (40612768)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 朗仁 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学系), 教授 (50244083) ; 清野 祐介 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (80534833)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 糖尿病 / 膵島移植

Outline of Annual Research Achievements

初年度は、膵島単独移植によって耐糖能改善効果を示す膵島数（約200個）に比べ、ヒト歯髄幹細胞(DPSC)と膵島同時移植ではその3分の1の膵島数（約75個）で耐糖能障害改善効果する予備実験の更なるデータの積み重ねを行なった。体重減少はSham群に比べ、islet群単独群は抑制傾向にあるが、DPSC同時移植群はさらに強い抑制傾向を認めた。随時血糖値上昇は移植後14日目より他群に比べ、DPSC同時移植群は有意に抑制した。また移植後14日目、28日目のIPGTTにおいても他群比べ、DPSC同時移植群の血糖値は低下傾向を認め、組織学的検討においてDPSC同時移植群は、移植したinsulin陽性細胞が他群と比較して、より多く残存していた結果が得られた。
しかしながら、本年度はデータのばらつきが多く統計学的な有意差が認められなかった。そのため、ラットでの移植実験を行うため、GFPラットの歯髄からの幹細胞の採取が可能となり、ラットGFP歯髄幹細胞の系が確立した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

自然脱落した歯（抜歯したヒト乳歯・永久歯）より、歯髄組織を回収。基本培地（10％FBS・抗生物質含有ダルベッコ変法イーグル培地）で培養し、継代を4世代行いに歯髄幹細胞を作成し、マウス膵島と同時にマウス腎皮膜下に移植に、膵島保護作用の再現性の確認を試みるも、傾向はあるものの統計学的な優位を認めなかった。当初予定していたマウスでの膵島移植実験では、移植用のマウス膵島の単離数が不安定なことがあり、また腎皮膜下への移植手技においても出血などの問題から、移植における歯髄幹細胞の膵島保護効果が免疫反応のためか一定しなかったことが考えられた。そのための改善を検討し、GFPラットからの歯髄幹細胞の採取を行い、今後の実験をラットで行う方針に変更した。

Strategy for Future Research Activity

初年度のマウスの膵島移植実験では、データのばらつきが多く、また移植用に単離できる膵島数も限られる問題があった。そのため本年度はレシピエントをratに変更し、ドナーはラットの膵島と、またGFPラットからの歯髄幹細胞を採取し同時移植し、その歯髄幹細胞の膵島移植保護作用に関して当初の計画通り検討を行うこととする。方法としては従来通りに、膵島を単離。移植膵島数を100～150個としラットGFPーDPSC(1x10の５乗個)を基本として、その効果を検討する。単離膵島と幹細胞は移植直前に混合し、レシピエントの腎皮膜下に移植する。
またラットにおいて、ラットGFPーDPSCの膵島保護効果が確認されたら、それを発展させるため血管内皮細胞、神経細胞との同時移植も検討する予定である。

Causes of Carryover

当初予定していたマウスでの実験が進まずに、予定していたインスリン測定用の物品の購入が行われなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度のラットでの実験がうまくいけば、当初予定していたインスリン測定や組織学的免疫染色用の物品購入のための費用が当初予定していた2年目の使用額以上に生じると考えられるため。