2017 Fiscal Year Annual Research Report
新規デバイスおよびコーティング法を用いたバイオ人工膵島開発
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17H04276
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| Research Institution | National Center for Global Health and Medicine |
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Principal Investigator |
霜田 雅之 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 膵島移植プロジェクト長 (40640529)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺村 裕治 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (10365421)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | バイオ人工膵島 / 1型糖尿病 / 膵島移植 / ランゲルハンス島 / PEG脂質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1型糖尿病に対する細胞治療として膵島移植が確立されつつあるが、ドナー不足が大きな問題である。加えて、移植後、一生涯免疫抑制剤を服用する必要があり、その副作用やコストが問題である。また、次世代糖尿病治療としてブタ膵島を用いてカプセル等で被覆したバイオ人工膵島が研究されているものの、移植後の免疫反応により、膵島細胞の繊維化による酸素不足による壊死が問題となっている。そこで、本研究では、生体適合性の高いポリエチレングリコール結合脂質（PEG脂質）と分岐型PEG誘導体などを用いて膵島表面をコーティングすることにより超薄層構造のコーティング化膵島の実現を目指している。両親媒性ポリマーであるPEG脂質を細胞表面にのみ導入して、そのミセル状分子を細胞表面上で、分岐型PEG誘導体と反応させることで、表層にのみ薄膜の形成が可能になった。また、その分岐型PEGの分子鎖長を変化させることで、細胞表面に形成された薄膜の安定性は大きく変わり、分子量が大きくなるにつれて、４週間程度まで安定な薄膜が実現可能になった。移植用の糖尿病動物モデルについては、マウスモデルを確立した。またブタ膵島分離法をさらにカプセル化に最適な膵島となるように改良を行った。高純度、被膜が保たれること、膵島細胞同士の分離が起きないこと、外分泌組織から遊離していること、一定のサイズなどを確保し、インスリン分泌と糖尿病免疫不全マウスの腎被膜下に移植して血糖値が改善することを確認した。
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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
本研究は、概ね実験計画どおりに進展している。薄膜カプセルの安定性を向上できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、さらに長期安定な薄膜作成に取り組むために、分岐型PEGやPEG脂質以外の高分子材料で検討する。
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