1型糖尿病患者の拒食症や過食症を軽減する方法について
2023年5月2日活動的な間食が1型糖尿病の改善に役立つかもしれない-研究結果
2023年5月4日局所的な免疫抑制と膵島細胞の生存期間を延長する血管性細胞リザーバーを特徴とする、1型糖尿病治療用新規デバイスのエンジニアリング。
1型糖尿病は、免疫系が膵臓のインスリン産生β細胞を破壊してしまう自己免疫疾患である。現在、米国では約140万人が1型糖尿病を患っており、この数は2040年までに200万人を超えると予測されています1。インスリンがなければ、体は血糖値を調節することができず、1型糖尿病の患者の多くは生涯インスリン注射を必要としています。
1型糖尿病の治療法として、膵島移植（CIT）があります。これは、ドナーから得たβ細胞を含む膵島を門脈から患者さんの体内に入れ、最終的に肝臓で生着させるものです。CITは有望な結果をもたらしていますが、移植拒絶反応を避けるために免疫抑制療法を行う必要があり、日和見感染や臓器毒性を引き起こす可能性があるなど、いくつかの課題が残されています。2 免疫抑制剤の投与を避けるために、研究者は、免疫細胞の攻撃を物理的にブロックする材料にβ細胞をカプセル化して移植することを検討しています。しかし、これらの戦略はしばしば低酸素環境を作り出し、中の細胞にとって有害です。
これらの課題を克服するために、ヒューストン・メソジスト研究所のアレッサンドロ・グラットーニらがNature Communicationsに発表した最近の研究では、膵島療法による糖尿病治療のための新しいアプローチが示されています。彼らは、血管が侵入してカプセル化されたβ細胞に酸素を供給することができる、3Dプリントによる移植可能な装置（Neovascularized Implantable Cell Homing and Encapsulation：NICHE）を開発しました。
グラットーニのデバイスは、β細胞と間葉系幹細胞（MSC）ハイドロゲルを保持する中央リザーバーがあり、NICHE内で血管の形成を誘導する。免疫抑制剤を含むU字型のリザーバーが、移植された細胞を囲み、免疫反応から保護します。
この研究には参加していないコーネル大学のミングリン・マ教授は、「デバイスを使用すると、局所的な部位に細胞を結合させることができ、免疫抑制剤を局所的に投与することができるというメリットがあります。」と述べています。
研究者らはまず、NICHEがU字型リザーバーから薬剤を放出し、中央リザーバー内の血管を確保できることを、試験管内およびラットの皮下埋め込みで検証しました。「膵島移植に必要な酸素濃度を保証する血管を確保することができました。つまり、血管が外側からデバイスの内部に入り込んでいるのです。」と、グラットーニは語りました。
次に、グラットーニと彼のチームは、糖尿病にした免疫不全ラットの皮下でNICHEをテストしました。NICHEから局所的に放出される薬剤を投与されたラット、全身に免疫抑制剤を注射されたラット、薬剤を投与されない対照群と、免疫抑制の種類によってラットをグループ分けし、移植後の経過を観察した。150日以上にわたってラットを観察した結果、局所的または全身的な免疫抑制剤を投与された糖尿病ラットは、対照ラットに比べて、移植後10日以内に血糖値が大幅に低下するなどの大きな改善が見られました。また、薬剤投与群では、NICHEデバイス内の細胞傷害性T細胞やマクロファージが減少していることが確認されました。
さらに、局所的な免疫抑制と全身的な免疫抑制によって、デバイス内の血管形成と免疫細胞の浸潤が同程度に制限されることも確認された。しかし、局所的な免疫抑制は、全身的な治療を受けたラットと比較して、腎臓や肝臓などの臓器への薬物の蓄積を抑制し、薬物毒性の可能性を制限しました。”私たちは2つのことに非常に興奮しました。1つ目は、この装置で正常血糖を達成できることです。そして2つ目は、この抑制因子を局所的に閉じ込めたことです。」とグラットーニは語りました。
グラットーニらは、この装置が非ヒト霊長類でどのように機能するかを確認するため、ラットサイズのNICHE装置をカニクイザルに移植してみました。ラットと同様、移植されたデバイスは広範囲に血管が張り巡らされ、デバイス内でベータ細胞が生存できるようになりました。
グラットーニは、彼のデバイスの将来に期待を寄せています。彼は、より多くの細胞や免疫抑制剤の量を収容することで、NICHEデバイスを糖尿病の非ヒト霊長類により適合させるために、国立衛生研究所から追加の資金援助を受けています。現在、彼のチームは、より多くの細胞リザーバーに使用する免疫抑制剤の最適なカクテルを評価しているところです。
出典