2020 Fiscal Year Research-status Report
ヒトiPS由来膵β細胞シートを用いた1型糖尿病治療法の開発
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19K17968
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
望月 翔太 東京女子医科大学, 医学部, 医療練士研修生 (90814799)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / 膵前駆細胞 / 細胞シート / p53 / 成熟 / 増殖能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度から引き続き①膵前駆細胞と脂肪由来間質細胞との遠心シート作製と移植、②膵β細胞成熟におけるp53のシグナルに注目し研究をした。COVID-19のパンデミックの影響により十分な時間を研究に費やせなかった。 研究費は主に上記の研究を遂行するための培地や転写因子、阻害薬などの購入費に当てた。
① 膵前駆細胞と脂肪由来間質細胞の移植に関しては、第63回糖尿病学術集会で報告を行った。現在1型糖尿病に対する根本治療として、近年多能性幹細胞からのβ細胞の再生医療が注目されている。しかし分化誘導後のβ細胞は、インスリン分泌量やグルコース応答性などの機能性が依然未熟であり、ヒトへの応用に際しては、相応の細胞数の確保と移植が必要となり、それに伴う腫瘍化リスクおよび移植方法など解決すべき課題も数多く存在する。今回、独自の細胞シート技術により、細胞のみから成る組織の形成と移植によって再生医療を実現し、また最近独自の大量培養技術によりヒトiPS細胞由来膵前駆細胞の量産化を可能としている。その後、β細胞までの分化誘導にも成功している。しかし、β細胞の分化効率は低く、膵前駆細胞を用いた移植を行っている。独自の遠心法を用いたシート作製法、移植方法に関しても、上記学会で発表を行った。
② 膵β細胞の成熟機構の解明に関しては、先行研究や他臓器の成熟に関しての論文を元に、研究を行っている。今回、p53シグナルに着目しており、幾つかの仮説を証明している。β細胞成熟と増殖能におけるp53シグナルの関与を検証している。
当初は②でまとまった結果を①の研究への応用を試みていたが、②の結果で単独で論文化を行っている。①に関しては結果が不十分であり、引き続き研究を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2020年度はCOVID-19のパンデミックの影響で研究があまり遂行できなかった。
現在iPS細胞からの移植実験に関しては、膵前駆細胞と脂肪由来幹細胞とを共培養して細胞シートを作成し、免疫不全ラット(F344/NJcl-rnu/rnu)の肝表面に移植を行っているが、成熟膵β細胞までの分化まではうまくいっていない。また、血中からのインスリン分泌も検出されていない。
COVID-19の影響で研究所閉鎖もあったため、思ったようには施行できていない。
そのほか、膵β細胞の成熟過程の検証として、p53 inhibitorであるPIfithrin-αを投与することにより、コントロール群(DMSO)と比較して増殖能の保持が確認できた。その後、Pifithrin-α投与後2週間の休薬を行い、β細胞の増殖能を確認したところコントロールと有意差がなくなった。つまりPifithrin-αの効果が2週間程度で減弱した可能性も考えられた。しかし、p53を阻害することにより、PDX1陽性細胞の割合が増加したことから、β細胞の増殖にはがん抑制因子の関与も影響している可能性が示唆された。現在はp53阻害により得られた結果から論文化を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
膵前駆細胞と脂肪由来間質細胞の遠心シートの研究では、生体に移植後に膵β細胞までの分化にどれほど時間を要するかの検証が必要であり、生着効率の検証も併せて行う必要がある。
免疫不全ラット(F344/NJcl-rnu/rnu)への効果が確認されれば、次にストレプトゾトシン投与による1型糖尿病モデルへの移植も検討する。移植後のヒトインスリンを採血後、ELISAで経時的に確認する。また、膵前駆細胞が脂肪由来間
質細胞と共存することにより、成熟に与える影響(β細胞への分化誘導効率の向上、インスリン分泌能の増加など)も検証ができればと考えている。
膵β細胞の成熟機構の検証に関しては、p53シグナルinhibitorを使用したところコントロールと比較し、増殖能に有意差を認めたことから、β細胞の成熟と増殖にがん抑制因子の影響が考えられた。得られた結果より現在は論文を作成している。
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| Causes of Carryover |
前年度から引き続きiPS細胞分化に必要な培地や転写因子の購入が必要である。
また、p53によるβ細胞の成熟機構に関する論文作成にあたり、英文構成費用などにあてる。
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