【紹介文献】
"Safety and function of a new pre-vascularized bioartificial pancreas in an allogeneic rat model"
Magisson et al., 2020, Journal of Tissue Engineering
【発表概要】
膵島細胞のカプセル化は、膵島移植の限界を克服出来る可能性があるものの、移植後の免疫細胞からの保護および低酸素による細胞のダメージが問題となって、未だ理想的なデバイスが開発されていないのが現状である。これらの課題への対応として、著者らのグループはMailPan®という膵島マクロカプセル化デバイスのin vitroおよびin vivoで安全性と有効性を検討した。すなわち、
①MailPan®という膵島マクロカプセル化デバイスのメンブレンをvitro条件で検討し,その生体適合性と酸素化のレベルを非糖尿病ラットにて評価した。
②次に免疫隔離能を組織適合遺伝子複合体の異なる同種異系膵島をデバイスに内封したラットで評価した。
③最後にMailPan®にラットのβ細胞株を内封した糖尿病ラットの機能を評価した。
In vitroの検討で デバイスの膜は、グルコース、インスリンに対し高い透過性を示し、一方でIgGは透過させなかった。
またデバイスは良好な生体適合性、効率的な血管新生、および十分な酸素化（> 5％）を示し、陽電子放出断層撮影法（PET）-スキャンと血管造影でも、血液循環とMailPan®の間の急速な液交換が明らかとなった。 MailPan®は、ラットのレシピエントによる同種異系膵島に対する抗体産生を防ぐことにより、その免疫保護特性を示した。さらにラットβ細胞内封デバイスは、糖尿病ラットの空腹時血糖を正常化し、内部の生細胞クラスターの回収が可能であった。以上の結果から、MailPan®が1型糖尿病における細胞治療に広く適用可能な膵島内封デバイスであることを示唆している。
【Summary】
Although islet cell encapsulation may overcome limitations of islet transplantation, protection from immune cells and avoidance of cell damage due to hypoxia after transplantation is a crucial problem for manufacturing ideal islet encapsulation devices. To address these challenges, the safety and efficacy of MailPan®, an islet macroencapsulation device was evaluated in vitro and in vivo the following approach:
(1) Assessment of the MailPan® membrane in vitro conditions and biocompatibility and oxygenation levels in non-diabetic rats.
(2) Examination of immunoisolation ability using MailPan® encapsulated allogenic rat islets
(3) Evaluation of the function of MailPan® encapsulated rat β cell line
These result showed that the device membrane was highly permeable to glucose and insulin, on the other hand, not permeable to IgG. The device also shows good biocompatibility, efficient angiogenesis, and sufficient oxygenation (> 5%).
Rapid liquid exchange between blood flow and MailPan® was suggested in positron emission tomography (PET) -scan and angiography. Production of antibodies against allogeneic islets was prevented in rat recipients.
Finally, the rat β-cell encapsulated device was able to normalize fasting blood glucose levels in diabetic rats and recover internal living cell clusters. These results suggest that MailPan® is an islet-encapsulating device that is widely applicable for cell therapy in type 1 diabetes.
発表資料：
(2020.10.15 iPark Science Cafe 51st)
