Establishment of subcutaneous pancreatic islet transplantation method using new material (Recombinant Peptide) ; for the clinical application of subcutaneous islet transplantation.

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K16272
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 植松 智海 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (30811476)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 皮下膵島移植 / Fibroblast Growth Factor / I型コラーゲン様リコンビナントペプチド / 血管新生細胞外マトリックス（ECM） / ADSCｓ

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、重症１型糖尿病の根治療法において、リスクが高い従来の経門脈的膵島移植に代わる低侵襲な皮下膵島移植の開発である。我々はFibroblast Growth Factorを使用したデバイスを作成し、皮下膵島移植の生着率向上に血管新生の重要性を示した。さらに我々は新規素材であるI型Collagen様リコンビナントペプチド（富士フイルム:RCP）を用いて安全で効果的な皮下血管床構築法を確立することにより、従来の経門脈移植と同等の皮下膵島移植の生着率向上を実現したが、RCP皮下デバイスにおける皮下膵島移植時の膵島内の新生血管はコントロール群と有意な差を認めなかった。
移植部位の間質組織におけるFibronectinの発現増強傾向が認められたことから、RCPに血管新生作用を有するAdipose-derived stem cells (ADSCs)を付加した群（RCP＋ADSCs群）とRCP単独群の検証を実施した。この結果、血糖推移と治癒率ではRCP単独群、RCP＋ADSCs群で有意な差は認めなかったが、膵島機能を示す腹腔内ブドウ糖負荷試験ではRCP＋ADSCs群が有意に良好であった。また、新生血管を免疫染色で比較したところ、RCP＋ADSCs群における新生血管はRCP単独群と比較し多い傾向にあった。また各群の間質組織のFibronectinと、移植膵島グラフトの被膜におけるCollagen IIIの発現を確認したところ、RCP＋ADSCs群の有意な増強を認めた。さらに移植膵島の被膜でLamininおよびCollagen IVに関しても発現が増強する傾向が確認された。
これらの結果から、RCP＋ADSCs群では膵島内部における新生血管増強効果と移植部位および膵島グラフトの被膜におけるECMのup-regulationが相乗的に作用し移植成績向上をもたらしたと考えられる。