2019 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of a pathogenic process of diabetes using a noninvasive pancreatic beta cell imaging method
| Project/Area Number |
18K08475
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
藤本 裕之 京都大学, 環境安全保健機構, 助教 (50437274)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 膵β細胞イメージング / 糖尿病 / 膵β細胞量 / SPECT |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度に引き続き膵β細胞特異的に集積する放射性同位元素標識プローブを用いた膵β細胞量評価に関する研究を実施した。昨年度に膵β細胞量の算出への利用可能性を示したプローブを用いて、糖尿病モデルマウスでの膵β細胞量の縦断的な評価・検討を行った。具体的には、1型糖尿病モデルマウスであるNODマウスの糖尿病発症前後における膵β細胞量を本プローブによるSPECT-CT撮像から得られた画像を解析し評価した。NODマウスは、シクロフォスファミド（CPA）を投与することで糖尿病状態に誘導し実験に用いた。また、糖尿病発症前後におけるSPECT-CT像からプローブの膵臓への集積を評価した。CPA投与後2週間で糖尿病発症した個体としなかった個体があり、それぞれについてSPECT評価を行った。また、それらのマウスを用いた既存の摘出膵臓の切片の免疫染色から算出される膵β細胞量とSPECT画像からのプローブの集積放射能の相関から回帰式を得た。この回帰式からCPA投与前後でのSPECT－CT画像から得られたプローブ集積を膵β細胞量に換算した。その結果、糖尿病の非発症個体においてはプローブの集積は投与前と大きな変化がなかったが、発症個体においてはプローブの集積が著明に少なかった。また、そのさい、膵β細胞量に換算すると1.88 mgから0.19 mgへ減少していると推定された。以上の結果から、本手法を用いることにより、マウスの糖尿病発症前後における膵β細胞量の推移を非侵襲的かつ縦断的に推定することが可能となった。本結果は、これまで不可能であった経時的な膵β細胞量の変化をとらえることができる点で非常に重要な結果であると考えている。次に本手法を用いて、糖尿病の発症過程における膵β細胞の量的変化を評価するため、中程度の脂肪食負荷により緩やかに糖尿病を発症するモデルマウスを用いた検討を開始した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度の計画であった開発プローブを用いた糖尿病モデルマウスのSPECT-CT撮像に成功し、かつ、膵β細胞の縦断的評価にも成功している。また、つぎの研究計画に向けた準備も同時にすすめているため、本研究は、順調に進行していると考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本申請研究の最終年度であるため、これまでに構築してきた手法をもとに研究を継続する予定である。昨年度までに、膵β細胞に特異的に集積し、SPECT-CTでの撮像可能な放射性同位元素標識プローブの作製に成功し、かつ、本舗ローブを用いたSPECT-CT撮像により1型糖尿病モデルマウスの糖尿病発症前後における膵β細胞量の定量評価が可能であることを明らかにしてきた。以上の結果を踏まえて、今後は、糖尿病の発症過程における病態解明を膵β細胞量の観点から評価することを試みる。そのために、中程度の脂肪食を負荷することで糖尿病の発症・進行が緩やかに起こるモデルマウスを用いて、縦断的な膵β細胞量の変化を本手法を用いて評価する。糖尿病の進行に伴う血糖値や耐糖能の変化、膵島の状態（インスリン分泌能や切片による形態評価など）などと膵β細胞量の変化との相関について評価する。これまで非侵襲的に同一個体での膵β細胞の経時的評価が困難であった状況であったが、本手法を用いることで可能になるであろうことを示すことを予定している。本手法が確立できれば、病態解明にとどまらず、各種薬剤の膵β細胞への評価についても可能になると考えている。
|
