The improvement in islet engraftment using a gelatin hydrogel nonwoven fabric on subcutaneous islet transplantation

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現行の膵島移植の標準移植法は門脈移植であるが、今後の再生医療との融合を視野に入れると、低侵襲でアクセスが容易な皮下移植の実現が切望されている。しかし、皮下は膵島の生着効率が悪いため、細胞外マトリックスや新生血管誘導による移植環境の最適化が必須である。そこで本研究では、不織布構造ゼラチン基材（gelatin Hydrogel nonwoven fabric; GHNF）を移植予定箇所の皮下に前留置する、皮下膵島移植プロトコールの確立を目的とする。2021年度はマウスモデルにおいて適留置期間が６週であることを明らかにした。そこで、2022年度は、皮下における膵島生着環境の最適化に関わる因子の解析を行った。C57BL/6マウス皮下に、2枚のGHNFの間にスペーサーとしてシリコンを挟んで留置し、留置期間を2週間（2W群）、4週間（4W群）、6週間（6W群）、8週間（8W群）の4群を設定して、皮下組織の免疫組織化学染色、炎症性・抗炎症性サイトカインの測定、リアルタイムPCRによる細胞外マトリックスやサイトカイン等の遺伝子発現解析を行った。免疫組織化学染色の結果、膵島移植前のGHNF周囲被膜および膵島移植後の膵島周囲間質でのvon Willebrand factor（vWF）陽性血管数は6W群で有意に増加した（p<0.01）。膵島周囲線維被膜部のECM（ラミニン、コラーゲンⅢ、コラーゲンⅣ）割合は、留置期間に応じて増加傾向があり、8W群が有意に高値であった（p<0.01）。GHNF内および周囲の被膜内のCD206陽性細胞は2W群が最も多く、経時的に減少した（p<0.01）。IL-1b、IL-γ等の炎症性サイトカインは2W群で最も高く、経時的に減少し、8W群で再上昇した。リアルタイムPCRでは2W群に比べて6W群で22遺伝子の増幅がみられた。また、ラット皮下移植モデルにおいて、GHNFの至適前留置期間が３週間であることを、確認した。