Development of control method of immune response after multiple islet transplantation in anticipation of ES/iPS cell transplantation

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08999
• Research Institution: Aichi Medical University
• Principal Investigator: 石山 宏平 愛知医科大学, 医学部, 准教授 (50437589)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 膵島移植 / 間葉系幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

膵島移植を1型糖尿病の標準治療として定着させるためには、最小限の移植ソースで一人の患者を治療する手段を確立する必要がある。過去の研究から間葉系幹細胞（MSCs）による膵島移植の長期成績向上が期待できるため、初回膵島移植、複数回膵島移植時にMSCs投与によりメモリーNK細胞活性を制御することで膵島グラフト傷害を回避することが可能か、in vitro、in vivoでMSCsによる肝臓内免疫活性抑制メカニズム解析を行う予定である。
現状としては、施設移動に伴い自施設でのマウス実験モデルの確立を急いでいるところである。具体的には膵島回収、膵島移植実験であるが、前施設と同様の回収効率、移植成績が得られていない。手技的問題であるため、改良には一定の時間を要することが予測される。
そこで、もう一つの研究計画である「ヒトMSCsがヒト膵島グラフト生着率向上に与える影響の証明」を同時進行している。ヒトMSCsをマウスMSCs同様にサイトカイン刺激を加えることで、膵島移植に優位な環境を作り得るかについてin vitro実験を行っている。至適サイトカイン濃度の設定を終え、phenotype解析に加えて機能解析を終了した。間葉系幹細胞についても2種類のソースを検討して研究を行っている。2種類ともにサイトカイン刺激（TNF-α＋IFN-γ＋IL-1β）により反応性細胞のアポトーシス誘導を可能にする分子の表出増強効果が確認できた。PGE2やTGF-β、IDOの産生能についても増強効果が確認できた。
2年目以降は、in vitroでの免疫抑制実験、in vitroでの移植実験を計画している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

以前と同様のマウス実験モデルの確立に手間取っている。大学院生の指導も含め改善傾向にはある。しかしながら、ヒトMSCsを用いたin vitro実験は進んでおり、やや遅れていると評価した。

Strategy for Future Research Activity

2020年度に計画していたマウスでの「MSCsの肝臓内NK細胞活性抑制に関与する作用メカニズムの証明」を進めていくためには、in vivo実験の安定性が得られる必要もあるため、2022年度に計画予定のヒトMSCsを用いた「ヒト間葉系幹細胞がヒト膵島グラフト生着率向上に与える影響の証明」を優先する予定である。ヒトMSCsの培養実験、機能解析は順調に進んでおり、in vitroでの免疫細胞抑制効果が得られたらマウス移植実験を行い、メモリーNK細胞の機能解析評価を行う予定である。

Causes of Carryover

マウス実験が想定していた通りに進行しなかったため購入費が減額となった。次年度に動物実験を含めて予算を使用する予定である。