| 研究課題/領域番号 |
15K09625
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
松本 志郎 熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (70467992)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 1型糖尿病 / iPS細胞 / β細胞 / 再生医療 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、①増加傾向にある２型糖尿病の早期予測法の開発、②既に糖尿病になっている患者様の中でも重度の症状を呈する重症糖尿病（１型糖尿病および２型療法を含む）への再生医療を応用した細胞移植治療法の基盤の確立、の２つを主たる目的としている。Ｈ27年度（初年度）は、①iPS細胞の樹立、②糖尿病モデルマウス、および③小児生活習慣病患者（2型糖尿病予備群並びに2型糖尿病小児群）を用いた発症を予測するバイオマーカーの検索を行った。まず、小児糖尿病（1型および2型）患者5名（1型3名、2型2名）から血液細胞を分離し、iPS細胞を樹立した。更にこれらのiPS細胞を用いて膵β細胞への誘導をおこなった。糖尿病患者由来のiPS細胞から作成した膵β細胞はインスリン分泌能・分化のレベル・生存細胞数に違いがあった（現在、数を増やして確認中）。これらのことは、小児の糖尿病（1型並びに2型）の病態の一因をあらわしている可能性がある。更に、生活習慣病小児のバイオマーカー検索（アミノ酸プロファイル）を実施した。その結果、マウスで認められた変化が起こる発症早期に特徴的なアミノ酸変化をきたすことを見出した。この変化は、既存の糖尿病のバイオマーカーが変化するさらに早期に変動することがわかった。これらの研究を進めることで、１）糖尿病の予防医学への貢献、２）現時点で実際に臨床応用されている膵島移植治療の技術基盤の向上への貢献、３）iPS細胞を用いた細胞移植治療への貢献、が期待できる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
・患者由来iPS細胞の樹立に関しては、小児糖尿病（1型および2型）患者5名（1型3名、2型2名）から血液細胞を分離し、iPS細胞を樹立した。Ｈ27年度の計画では5クローンを樹立する計画を立てており、これを達成した。
・β細胞の誘導法については、まず、既に我々が確立している方法を用いて（再現性のある方法を用いて）クローン毎（病気ごと）のβ細胞の違いを比較検討した。その結果、クローンによって、β細胞が出現する割合が異なり、負荷（カリウム負荷、糖負荷）によるインスリン分泌能も異なっていることがわかった。小児糖尿病では、1型は自己免疫性疾患でβ細胞自体には異常がないと考えられているが、β細胞自体にも脆弱性がある可能性が示唆された。現在、検査の対象を増やして再現性を確認している。
・移植モデルの確立：糖尿病モデル動物としてAKITAマウス（C57BL/6-Ins2 AKITA/J）を用いる。AKITAマウス（ヘテロ）は生後6週目までにはほぼ全てのマウスで血糖500以上を示し、多飲多尿、水腎症、糖尿病性腎症を呈する。1年生存率は50％である。移植後の症状、組織病変の変化、生存率についても評価可能である。この糖尿病マウスへの細胞移植を行った。細胞は、既に我々が樹立している体性幹細胞由来の膵β系細胞を用いた。腹膜、門脈、脾臓、腎被膜における移植効果を検証し、腎被膜が安定した評価には優れていることが示された。
・生活習慣病患者におけるアミノ酸プロファイルについては、当初Ｈ29年度以降の予定で実施する計画を立てたが、Ｈ27年度のデータのみで有意な結果が得られた。すなわち、既存の糖尿病のバイオマーカーに異常をきたす前に特徴的なアミノ酸プロファイルを呈することが示唆された。
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| 今後の研究の推進方策 |
①小児糖尿病由来iPS細胞の樹立および病態の解明：iPS細胞は同じ疾患・同一患者から作成されたものでもクローン毎に分化能が異なる場合があることが知られており、来年度はバイアスを減らした実験系を確立する。すなわち、同様の実験をＭＥＦフリー培養系を用いて実験を行い、クローンの数を増やして再現性を確認し、小児糖尿病の病態の一因を明らかにする。
②移植モデルの確立：移植モデルについては、既に確立した。Ｈ２８年度はエドモントンプロトコルに準じた方法で正常iPS細胞を用いた移植系の実施し、効果的な点・問題点を明らかにする。
③膵β細胞の純化法の確立：既に我々が体制幹細胞で樹立した方法がiPS細胞で再現可能かどうかを検証する。
③バイオマーカー検索：バイオマーカーについては、更に患者数を増やして再現性を確認する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
年度内に発注し、購入予定であった消耗品（培養用試薬（1箱））の納入が輸入製品のため、年度内に間に合わず、年度内に使用できなかった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
培養試薬は連日使用するものであるため、業者に早急に納入するように指示をしており、国内に輸入でき次第、納入される予定である。
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