グルコース反応性β細胞株MIN6を用いたバイオ人工膵島の開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07558247
• 研究種目: 試験研究(B)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 宮崎 純一 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (10200156)
• 研究分担者: 竹田 浩明 富士システムズ(株), 研究所, 研究員 ; 大河原 久子 東京女子医科大学, 総合研究所, 講師 (10075468) ; 赤池 敏宏 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (30101207)
• キーワード: バイオ人工膵島 / インスリン / 糖尿病

研究概要

食生活の変化に伴い、我が国でも糖尿病患者はますます増加する蛍光にあるが、糖尿病の抜本的な療法の可能性を担うバイオハイブリッド型人工膵島を実用化するに当たり、ブタから必要な量の膵島を確保することは実際上困難である。インスリンのプロセッシング、分泌制御などの問題点を考えると、株化β細胞の利用の可能性を検討することが重要である。我々がトランスジェニックマウスに発生するインスリノーマから樹立したβ細胞株MIN6は、ブドウ糖に対してよく反応してインスリンを分泌する。本研究では、この細胞株をバイオ人工膵島に利用するための開発研究を行った。まず、拡散チャンバー型人工膵島の機能の改善、すなわち物質の透過性などに関して、より高度な機能を持つ高分子膜の開発を行うとともに、その安全性と耐久性の検討、さらに三次元培養におけるMIN6細胞の機能を長期間維持させるための培養基質の改良、チャンバー構造の改良などを行った。その結果、拡散チャンバー型人工膵島にMIN6細胞を組み込み、これをラットに移植したところ、約3カ月にわたり、血糖値の上昇を抑えることが示された。さらに、これを大型動物の人工膵島に適用できるようにするために、このβ細胞株MIN6を遺伝子工学的に修飾して、ヒトインスリンをブドウ糖に反応して分泌するように修飾することを試みた。今後、この細胞株を糖尿病イヌに適用して、効果を検討する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Araki, K. et al.: "Site-specific recombination of a transgene in fertilized eggs by transient expression of Crerecombinase." Proc. Natl. Acad. Sci. USA.92. 160-164 (1995)
• [文献書誌] Katagiri, H. et al.: "A novel isoform of syntaxin-binding protein homologous to yeast Secl expressed ubiquitously in mammalian cells." J. Biol. Chem.270. 4963-4966 (1995)
• [文献書誌] Hagiwara, S. et al.: "An inhibitory role for phosphatidylinositol 3-kinase in insulin secretion from pancreatic b cell line MIN6." Biochem. Biophys. Res. Commun.214. 51-59 (1995)
• [文献書誌] Sakai, K. et al.: "Efficient regulation of gene expression by adenovirus-mediated delivery of the Crerecombinase." Biochem. Biophys. Res. Commun.217. 393-401 (1995)
• [文献書誌] Ohgawara, H. et al.: "Assessment of pore size of a semipermiable membrane for immunoisolation on xenoimplantation of pancreatic B cells using a diffusion chamber." Transpl. Proc.27. 3319-3320 (1995)
• [文献書誌] Yagi, N. et al.: "Expression of intracellular adhesion molecule-1 on pancreatic b-cells accelerates b-cell destruction by cytotoxic T-cells in murine autoimmune diabetes." Diabetes. 44. 744-752 (1995)