Development of a basis for establishing the ultimate transplantation medicine that does not require the administration of immunosuppressive drugs

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H04056
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Goto Masafumi 東北大学, 医学系研究科, 教授 (50400453)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲垣 明子 東北大学, 医学系研究科, 助教 (20360224) ; 村山 和隆 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (40400452) ; 木村 睦 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (60273075)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 膵島移植 / 肝細胞移植 / 細胞デバイス / 免疫抑制剤 / 皮下移植 / 新生血管

Outline of Final Research Achievements

This study was conducted to establish the basis of transplantation medicine that does not require immunosuppressants by combining a new transplantation method to subcutaneous space, which is an ideal transplant site, with an immunoisolated cell device. As a result, it has been clarified that we could cure diabetes for more than 6 months without need of immunosuppressants even in a rat diabetic model, by implanting a gelatin hydrogel nonwoven fabric (GHNF) into the subcutaneous space as pre-treatment, then replacing it with pancreatic islets encapsulated in a novel immunoisolated cell device consisting of modified polyvinyl alcohol. It was also revealed that the dramatic effect of GHNF is due not only to the construction of new blood vessels but also to the compensation of various extracellular matrices and various growth factors derived from host cells (IGF-2, HGF, etc.).

Free Research Field

移植外科、細胞移植、再生医療

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって開発した免疫隔離細胞デバイスは、マウスにおいて1年以上、より大型動物であるラットにおいても半年以上と、長期間に渡り免疫抑制剤非使用下で糖尿病治療が可能であることを実証した革新的移植ツールである。ただ長期に作用するのみではなく、この卓越した効果が、最も移植困難とされている皮下において実現できたことに大きな学術的意義がある。この開発デバイスを実用化することにより、免疫抑制剤による副作用の回避、医療費の軽減、安全性の担保といった絶対的メリットを患者へもたらすことが可能となり、現在の再生医療が抱える課題を一気に払拭し、再生医療を推進していく上で大きな社会的意義を有していると考えられる。