Research press release

医学研究:インスリン産生オルガノイドを使ってマウスの糖尿病を治療する

Nature

Medical research: Insulin-producing organoids treat diabetes in mice

糖尿病マウスに移植すると、免疫拒絶を起こさずにグルコース恒常性を回復させることのできる機能的なヒト膵島様オルガノイド(HILO)が作製されたことを報告する論文が、今週、Nature に掲載される。

膵島は、膵臓のホルモン産生細胞のクラスターであり、膵島の移植は、1型糖尿病と末期2型糖尿病の患者における長期的なグルコース調節を可能にする方法だが、死体由来の膵島は質にばらつきがあり、限られた量しか利用できない。一方、ヒト幹細胞由来のインスリン産生膵臓β細胞を用いれば、1型糖尿病の症状を長期的に軽減でき、移植を回避できるが、正常に機能するβ細胞を生成することは依然として難しい。

今回、Ronald Evansたちの研究チームは、免疫抑制剤の慢性投与を必要とせず長期的な血糖の調節を回復でき、移植可能な内分泌様細胞の新たな供給源となり得る三次元HILOを作製する技術について報告している。Evansたちは、Wntシグナル伝達経路を利用して、インスリン分泌に必要なHILOの代謝成熟を促進した。この方法は、PD-L1免疫チェックポイントタンパク質の発現を誘導し、糖尿病マウスへの移植後50日間にわたって免疫拒絶を抑制した。

今回の研究は、免疫抑制を必要とする死体由来の膵島や、装置に依存する技術を用いない新たな糖尿病の治療法を開発するための現在進行中の研究に寄与する。

The generation of functional human islet-like organoids (HILOs) that can restore glucose homeostasis without immune rejection after transplantation into diabetic mice is reported in Nature this week.

The transplantation of islets — clusters of hormone-producing cells of the pancreas — provides a method for long-term glucose control in people with type 1 and late-stage type 2 diabetes, but islets sourced from cadavers vary in quality and are limited in availability. Insulin-producing pancreatic beta cells derived from human stem cells could also provide long-term relief from insulin-dependent diabetes or transplantation, but generating functional beta cells has remained challenging.

Ronald Evans and colleagues report a technique for generating three-dimensional HILOs that could represent an alternative source of transplantable endocrine-like cells that can restore long-term glycaemic control without the need for chronic immunosuppression. The authors exploit the Wnt signalling pathway to facilitate the metabolic maturation of the HILOs necessary for insulin secretion, and their method induces expression of the PD-L1 immune checkpoint protein and prevents immune rejection for 50 days after transplantation into diabetic mice.

The study contributes to ongoing efforts to develop alternative therapies to treat diabetes that do not rely on cadaveric sources, which require immune suppression, or device-dependent technologies.

doi: 10.1038/s41586-020-2631-z

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