2017 Fiscal Year Annual Research Report
Cell therapy without immuno-suppressive medication
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17H01579
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
岩田 博夫 国立研究開発法人理化学研究所, 科学技術ハブ推進本部, グループディレクター (30160120)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安波 洋一 福岡大学, 医学部, 教授 (00166521)
後藤 昌史 東北大学, 医学系研究科, 教授 (50400453)
小長谷 周平 京都大学, iPS細胞研究所, 特定研究員 (60770295) [Withdrawn]
有馬 祐介 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 助教 (90402792)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / 膵島 / 同種移植 / 拒絶反応 / 免疫寛容 / 血糖値 / マウス / ラット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラット同種移植系：塩基性繊維芽細胞増殖因子(bFGF)を含侵させたアガロースをHigh responderモデルLewisラット（ストレプトゾトシン投与で糖尿病にしてある）の背部皮下に埋め込み、膵島移植用スペースを作成した。この部位へWisterラット膵島を各1500個移植した。５匹のレシピエントの内５匹で移植膵島は拒絶されることなく100日以上生着し、血糖値が正常化した。
免疫寛容部位作成用新規薬物の探索：放線菌から分離された環状ペプチド(SEK-???)を用いてラット皮下に免疫寛容部位形成し、免疫抑制剤不使用下で同種膵島の長期生着を可能にすることができた。この部位の免疫状態の解析を行ったところ制御性T細胞の比率が上昇していた。これらの結果はbFGFを用いた場合とほぼ同じ結果であった。
マウス同種移植系： bFGFを含侵させたアガロースをHigh responderモデルC57/BL6マウス（ストレプトゾトシン投与で糖尿病にしてある）の背部皮下2カ所に埋め込み、膵島移植用スペースを作成した。Balb/c→B6間の同種膵島移植で、免疫抑制剤の投与をまったく行わない条件下でも、約60%のレシピエントで100日を超えるて移植膵島は生着、さらに、血糖値が正常化した。
カニクイザルモデル：bFGFを含浸させたアガロースロッドを皮下に埋め込むことで、血管が豊富な組織に囲まれた空隙を形成することを試みた。ラットやマウスの場合と異なり、非常に多量の滲出液が見られ、膵島移植部位として好ましくない印象を持った。現在SEK-???を移植部位形成剤としての可能性を探索している。
iPS/ES細胞からの膵島の分化誘導：ヒトiPS細胞の凝集体を形成させ、その後各種分化誘導培地で順次培養していくことでC-ペプチド陽性率２５％以上を達成した。さらに、この途中の前駆細胞を増殖させることが可能であることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ラット同種移植系：High responderモデルLewisラットを用いた同種膵島の皮下移植で、免疫抑制剤不使用可で長期生着を実現できたので、当初の目的は達成できた。このモデルは、新規薬物の皮下に免疫寛容部位を作成するモデル系として用いる。
免疫寛容部位作成用新規薬物の探索： 環状ペプチド(SEK-1005)がラット皮下に免疫寛容部位形成し、免疫抑制剤不使用下で同種膵島の長期生着した。この部位の免疫状態の解析を行ったところ制御性T細胞の比率が上昇していた。今後、制御性T細胞の誘導能が報告されているラパマイシン等、また、ラパマイシンと血管誘導能のある薬物の混合物を検討する。
マウス同種移植系： Balb/c→B6間の同種膵島移植をモデルにして、免疫抑制剤不使用下で約６０％のレシピエントで１００日を超える移植膵島は生着、さらに、血糖値が正常化させることができた。免疫担当細胞に関係する遺伝子を改変したマウス、また、多様な抗体を購入できることから、今後免疫寛容部位形成機構の解析を行うモデルとして用いる。
カニクイザルモデル：bFGFを含浸させたアガロースロッドを皮下に埋め込むことで、血管が豊富な組織に囲まれた空隙を形成することを試みた。非常に多量の滲出液が見られ、膵島移植部位として好ましくない印象を持った。現在、SEK-1005を移植部位形成材としての可能性を探索する。
iPS/ES細胞からの膵島の分化誘導：ヒトiPS細胞から膵前駆細胞を分化誘導し、さらにこれを増殖させることが可能であることを見出した。今後は、この方法をカニクイザルiPS細胞に適用する。
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| Strategy for Future Research Activity |
ラット同種移植系：ラット同種移植系は皮下に免疫寛容部位を作成する新規薬物の探索用のモデル系として用いる。
免疫寛容部位作成用新規薬物の探索： 環状ペプチド(SEK-???)がラット皮下に免疫寛容部位形成し、免疫抑制剤不使用下で同種膵島の長期生着した。この部位の免疫状態の解析を行ったところ制御性T細胞の比率が上昇していた。今後、制御性T細胞の誘導能が報告されているラパマイシン等、また、ラパマイシンとbFGFさらに血管内皮細胞増殖因子(VEGF)等血管誘導能のある薬物の混合物を検討する。
マウス同種移植系：免疫担当細胞に関係する遺伝子を改変したマウス、また、多様な抗体を購入できることから、今後免疫寛容部位形成機構の解析を行うモデルとして用いる。この研究で得られた免疫寛容部位形成機構をもとに、カニクイザルでも皮下に免疫寛容部位を形成できる方法（薬物を見つけ出しさらにその薬物の放出をコントロールする。）を確立する。
カニクイザルモデル：皮下に血管の豊富な部位を形成し、この部位にカニクイザルiPS/ES細胞を移植する。もし、免疫寛容部位が形成されていれば、同種iPS/ES細胞は拒絶されず、細胞移植部位にテラトーマが形成されると予想される。再現性良くテラトーマの形成が見られるようになれば、カニクイザルモデルで同種膵島移植を行う。
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