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2013 年度 実施状況報告書

膵島細胞シートを用いた複合型新生膵島組織の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24591885
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

清水 裕史  福島県立医科大学, 医学部, 助教 (70553709)

研究分担者 齋藤 敬弘  福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (00566812)
山下 方俊  福島県立医科大学, 医学部, 助教 (20381387)
石井 証  福島県立医科大学, 医学部, 助教 (40468129)
伊勢 一哉  福島県立医科大学, 医学部, 講師 (90363746)
キーワード1型糖尿病 / 膵島移植 / 細胞シート / 血管新生 / 膵島再生
研究概要

【目的】我々は、1型糖尿病に対する膵島移植研究において、組織工学の応用により膵島細胞シートを発明した(Biomaterials. 30:5943-9,2009)。これまで、ラット膵島細胞シートにおける免疫不全糖尿病マウスでの治療効果が証明されている。今後のヒトへの応用を視野に入れ、ブタ膵島を用いた膵島細胞シートの構築を行うと共に、移植後の血流再分布および膵島機能向上を目指し、血管内皮細胞および膵管上皮細胞を膵島細胞シートと積層化した複合型新生膵島組織の作成を目的とした。
【方法】実験1:温度応答性培養皿上でconfluencyとなった膵島細胞を低温処理にてシート状に回収する。次いで、糖尿病化マウスの皮下へ移植し、血糖制御を評価する。実験2:ラット血管内皮細胞を温度応答性培養皿上に播種し、confluencyの状態で更にラット膵島細胞を播種する。培養2日後に積層化した両細胞をシート状に回収する。
【結果】ブタ膵島細胞は、温度応答性培養皿上よりシート状に回収できた。そして糖尿病マウスの腹部に作成した皮下ポケットへ、容易に移植し得た。移植後、レシピエントにおける血糖制御は得られなかった。ラット血管内皮細胞シートはラット膵島細胞と積層化可能であり、積層化状態を維持したままシート状に回収し得た。
【考察】膵島細胞のシート状再構築は、簡便かつ安全に皮下への膵島移植を可能とした。また、血管内皮細胞はシート状での回収が可能であるため、膵島細胞シートとの積層化において、膵島をさせる土台(足場)としての役割を果たせると期待された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ブタ膵島から作製した膵島細胞シートは、培養皿からの回収および糖尿病マウスへの皮下移植が可能であると実証された。また、ラット血管内皮細胞シートとラット膵島細胞の積層化は問題なく、両者における細胞間接着は良好であった。温度応答性培養皿上で培養することで、低温処理のみにて積層化状態を維持したままシート状に回収し得た。

今後の研究の推進方策

移植したブタ膵島細胞シートの組織評価のため、マウス腹壁を採取し免疫染色を行う。膵島細胞と血管内皮細胞との積層化シートを糖尿病マウスへと移植し、糖尿病治療効果を評価する。また、膵管上皮細胞の培養条件について検討し、シート状再構築を目指す。

次年度の研究費の使用計画

経費削減に努めたため
研究のさらなる充実のため、試薬や動物等の購入、旅費等に充てる

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Topographical arrangement of α- and β-cells within neo-islet tissues engineered by islet cell sheet transplantation in mice2013

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Shimizu
    • 雑誌名

      Transplantation Proceedings

      巻: 45(5) ページ: 1881-1884

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2013.01.003

    • 査読あり
  • [学会発表] Reassembly of alpha and beta cells of neo-islet tissues engineered in the subcutaneous space by islet-cell sheet transplantation in mice2013

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Shimizu
    • 学会等名
      The 14th World Congress of the International Pancreas and Islet Transplantation Association
    • 発表場所
      Monterey, CA, USA
    • 年月日
      20130924-20130927
  • [学会発表] Adenoviral Vector-Mediated Anti-Apoptotic Gene Transduction for Engineering Functional Islet Cell Sheets2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Hanayama
    • 学会等名
      The 14th World Congress of the International Pancreas and Islet Transplantation Association
    • 発表場所
      Monterey, CA, USA
    • 年月日
      20130924-20130927

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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