Effective differentiation of insulin-producing cell from ADSC with three dimensional culture method

• Project/Area Number: 16K10429
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: General surgery
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 池本 哲也 徳島大学, 病院, 特任准教授 (20398019)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 裕 徳島大学, 病院, 特任助教 (50548675) ; 森根 裕二 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (60398021) ; 居村 暁 徳島大学, 病院, 特任教授 (90380021)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: Insulin-producing cell / ADSC / 幹細胞分化 / 膵島移植 / 1型糖尿病 / I型糖尿病 / IPC / β細胞補填療法

Outline of Annual Research Achievements

前年度までの結果から、我々の開発したHDACi を含むdiiferentiation medium を用いたInsulin-producing cell(IPC)の分化誘導・培養法を確立し報告したが（Ikemoto T, et al.Pancreas 2018)、更に、conpound Xによって３次元培養されたIPCと、通常平面培養との比較検討を行った。その結果、compaund X群はControl群（通常培養群）に比して培養期間を21日と有意に短縮し（P<0.05)、また培養効率も有意に良好であった。自律的糖応答性（Stimulation Index:SI)もcompaund群で最大で4.9まで高まり、21日の時点で統計学的有意差に達した（P<0.05)。免疫組織学的検討でも、作成されたIPCsは抗インスリン抗体に強く染色され、機能的β細胞様集塊であることが示唆された。なお、市販の3次元培養用プレートのみで培養されたIPCはDithizoneに染色されるものの、SIは1.9と良好とは言えない値であった。
得られたcompaund Xによる3次元培養によるIPCは、ストレプトゾトシン誘導6週令balb/c nude mouse(血糖値400mg/dl以上）の腎被膜下（n=4)、腸間膜内(n=3)へ96個移植されると、移植後7-9日目から血糖が200mg/dl未満と正常化し、この血糖正常化は全例100日に亘って維持された。同2群に死亡例はなかった。200mg/dl未満を非糖尿状態と規定すると、Sham群（腎被膜下および腸間膜内へ生食注入群）と比較してKaplan-Meierで有意差を認めた。

Research Products

• [Journal Article] The protective effect of epigallocatechin 3-gallate on mouse pancreatic islets via the Nrf2 pathway (2019)
  • Author(s): Wada Yuma、Takata Atsushi、Ikemoto Tetsuya、Morine Yuji、Imura Satoru、Iwahashi Shuichi、Saito Yu、Shimada Mitsuo
  • Journal Title: Surgery Today Volume: Epub ahead of print
  • DOI: 10.1007/s00595-019-1761-0
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of monoclonal mouse antibodies that specifically recognize pancreatic polypeptide (2019)
  • Author(s): Hara A, Nakagawa Y, Nakao K, Tamaki M, Ikemoto T, Shimada M, Matsuhisa M, Mizukami H, Maruyama N, Watada H, Fujitani Y.
  • Journal Title: Endocr J Volume: in press Issue: 5 Pages: 459-468
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ18-0441
  • NAID: 130007655243
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A New 2-Step Acceleration Protocol Using a Histone Deacetylase Inhibitor to Generate Insulin-Producing Cells From Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells (2018)
  • Author(s): Ikemoto Tetsuya、Feng Rui、Shimada Mitsuo、Saito Yu、Iwahashi Shuichi、Morine Yuji、Imura Satoru
  • Journal Title: Pancreas Volume: 47(4) Pages: 477-481
  • DOI: 10.1097/mpa.0000000000001017
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 脂肪由来幹細胞からのインスリン産生細胞分化誘導に関する研究 (2019)
  • Author(s): 1.和田佑馬, 池本哲也, 居村暁, 岩橋衆一, 齋藤裕, 山田眞一郎, 太田昇吾, 岩橋祥子, 島田光生
  • Organizer: 第18回日本再生医療学会総会
• [Presentation] Insulin-producing cell(IPC)分化成熟と亜鉛イオン濃度相関に関する研究 (2019)
  • Author(s): 2.太田昇吾, 島田光生, 池本哲也, 森根裕二, 居村暁, 岩橋衆一, 齋藤裕, 山田眞一郎, 和田佑馬, 良元俊昭, 岩橋祥子
  • Organizer: 第18回日本再生医療学会総会
• [Presentation] 臨床応用を目指した間葉系幹細胞から創生されるインスリン産生細胞による糖尿病の治療法確立に関する研究 (2018)
  • Author(s): 1.池本哲也, 島田光生, 居村暁, 森根裕二, 岩橋衆一, 齋藤裕, 和田佑馬, 太田昇吾
  • Organizer: 第54回日本移植学会総会
• [Presentation] 臨床応用を目指した間葉系幹細胞から創生されるインスリン産生細胞による糖尿病の治療法確立に関する研究 (2018)
  • Author(s): 池本哲也, 島田光生, 森根裕二, 居村暁, 岩橋衆一, 齋藤裕, 和田佑馬, 寺奥大貴, 太田昇吾
  • Organizer: 第118回日本外科学会定期学術集会
• [Presentation] 膵島移植に対するブレイクスルーとしてのAdipose tissue derived stem cellsからの効果的Insulin-producing cells創生 (2017)
  • Author(s): 池本哲也, 島田光生, 居村暁, 森根裕二, 岩橋衆一, 齋藤裕, 寺奥大貴
  • Organizer: 第53回日本移植学会総会
• [Presentation] The establishment of effective differentiation protocols for insulin-producing cells using 3D culture system from rat adipose-tissue derived mesenchymal stem cell (2017)
  • Author(s): Ikemoto T, Shimada M, Iwahashi S,Rui Feng, Yoshimoto T, Saito Y, Higashijima J, Morine Y. and Imura S.
  • Organizer: European Society for Organ Transplantation
• [Presentation] 脂肪由来幹細胞によるInsulin-producing cell作成における新規分化誘導方法に関する検討 (2016)
  • Author(s): 1.池本哲也, 島田光生, 居村暁, 森根裕二, 岩橋衆一, 齋藤裕, 吉川雅登, 良元俊昭
  • Organizer: 第52回日本移植学会総会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル新高輪(東京都港区)
  • Year and Date: 2016-10-01
• [Presentation] The prospects and challenges of achievement in islet transplantation using adipose-tissue derived mesenchymal stem cell (2016)
  • Author(s): 池本 哲也
  • Organizer: 第71回日本消化器外科学会総会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島県徳島市)
  • Year and Date: 2016-07-16