Development of Immune Tolerance Space Construction Method for Cell Transplantation Based on Elucidation of Mechanism of Subcutaneous Vascular Induction Response

基于阐明皮下血管诱导反应机制开发细胞移植免疫耐受空间构建方法

基本信息

批准号：
21H02986
负责人：
穴澤貴行
金额：
$ 10.82万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02986/
关键词：
膵島移植細胞移植皮下移植免疫寛容糖尿病再生医療

项目摘要

膵島細胞移植モデルを用いて、皮下に血管新生誘導し細胞移植する際に惹起される生体反応を解明し、至適な時期の移植を可能とし、細胞障害の少ない移植部位を構築することを目的とした研究を行った。これまでの皮下細胞移植のアプローチは、マイクロあるいはマクロカプセルに封入して移植することが主流であったが、細胞生存率の低下や、細胞の機能低下が問題であった。本方法では、酸素と栄養素供給、老廃物排出のための血管新生を先に行い、生体反応を利用し移植細胞の機能を阻害することない細胞移植が可能となり、これまでの欠点を克服するアプローチが実施できる。b-FGFをアガロースに担持させマウスの皮下に埋め込み、生体内異物反応と血管新生誘導刺激により皮下に細胞移植用空間を形成した。まず、拒絶反応のない系で血管誘導の至適条件を解明するため、C57BL/6マウスにて、ストレプトゾトシン（STZ）による糖尿病マウスへの同系皮下膵島移植（600IEQ）を行い、血管誘導期間の差異による移植成績を検証した。血管誘導14日間群は、7日群に比して早期の血糖正常化を示した。14日群では移植部位に多数のマクロファージ集積を認め、 7日群ではマクロファージ1のマクロファージ2に対する比率が高く、移植部位局所でのIL-6, TNFが高値であることが明らかとなった。7日群で抗TNF抗体を使用すると早期に血糖正常化が得られ、炎症性サイトカインが移植細胞生着に影響を及ぼしていることが示唆された。皮下移植前の血管床誘導において、誘導後早期はマクロファージ1の集積による炎症性サイトカイン産生により早期生着が妨げられると結論づけた。さらに、生体吸収性デバイスにb-FGFを担持される方法を導入して、より臨床応用に近い血管誘導法を検証した。現行の移植法である門脈移植に匹敵する移植効率が得られ、臨床応用への展望が得られている。

我们利用胰岛细胞移植模型，通过诱导皮下血管生成来阐明细胞移植时发生的生物反应，在最佳时机进行移植，并创建细胞损伤较少的移植部位。下列。传统的皮下细胞移植方法是将细胞包裹在微胶囊或大胶囊中进行移植，但这会导致细胞存活率降低和细胞功能下降等问题。该方法首先进行血管生成以提供氧气和营养物质并清除废物，并利用生物反应实现细胞移植而不干扰移植细胞的功能，克服了以往方法的缺点。将b-FGF负载在琼脂糖上，植入小鼠皮下，通过体内异物反应和血管生成诱导刺激，在皮下形成细胞移植的空间。首先，为了阐明无排斥反应的系统中血管诱导的最佳条件，我们在C57BL/6小鼠中使用链脲佐菌素（STZ）对糖尿病小鼠进行同基因皮下胰岛移植（600IEQ），并确定了血管诱导期。根据差异得出移植结果。与 7 天组相比，14 天血管诱导组的血糖较早恢复正常。在14天组中，观察到大量巨噬细胞在移植部位积聚，而在7天组中，巨噬细胞1与巨噬细胞2的比例较高，表明IL-6和TNF移植部位局部较高。在 7 天组中，使用抗 TNF 抗体导致血糖早期正常化，表明炎症细胞因子影响移植细胞的植入。我们的结论是，在皮下移植前的血管床诱导过程中，由于诱导后早期巨噬细胞1的积累，炎症细胞因子的产生阻碍了早期植入。此外，我们还介绍了将b-FGF负载到生物可吸收装置上的方法，并验证了更接近临床应用的血管引导方法。移植效率与目前的移植方法门静脉移植相当，有临床应用前景。