東京大學的竹内昌治教授和小澤文智特任研究員等人開發出了將利用iPS細胞培養的胰腺細胞包裹到藕狀凝膠中後進行移植的方法。利用該方法將胰腺細胞移植到糖尿病小鼠活體內後發現，約半年後血糖值控制到了正常範圍。據介紹，移植的凝膠可以取出，也不容易發生免疫排斥反應。今後計劃進一步改良材料和構造，以用於臨牀。
將細胞包裹到藕狀凝膠中的移植片（照片上）。讓細胞發光拍攝到的凝膠截面（照片下）（照片由東京大學的竹内教授提供）
該方法是東京大學與國立國際醫療研究中心共同開發的。竹内教授等人利用了内部含水的三維網狀聚合體材料「水凝膠」。凝膠的直徑爲6毫米，形似蓮藕，上面有6個細長的孔，孔中充滿細胞。這樣得到的藕狀凝膠被用作移植片。
移植細胞是利用人iPS細胞培養的胰腺胰島細胞。胰島會分泌降低血糖值的胰島素。
據介紹，水凝膠具有半透膜的性質，營養和氧氣很容易從外部運送給内部的細胞，細胞廢棄物也容易排放到外部。藕孔部分位於距離周圍的表面部分1毫米以内的位置，細胞可以長時間存活。
在實驗中，研究團隊向小鼠腹部移植了含胰島的藕狀凝膠，並觀察了1年。移植片並沒有被識別爲異物而遭到免疫細胞攻擊。藕狀凝膠最後又透過手術原封不動地取出。
爲因應移植細胞癌變等緊急情況，竹内教授說：「可以隨時取出的方法非常重要」。也考慮過將胰腺細胞放入膠囊中進行移植的方法等，但如果移植多個膠囊的話，很難全部安全取出。
研究團隊將藕狀凝膠移植到血糖值較高的糖尿病模式小鼠活體內發現，最多半年左右的時間血糖值就控制到了正常範圍。雖然此次實驗應答到藕狀凝膠分泌的胰島素可以調節血糖值，但該實驗用的小鼠是不會發生免疫反應的免疫缺陷小鼠，在免疫正常的小鼠活體內，這種人工胰臟島的功能並不穩定。
竹内教授認爲：「透過最適化水凝膠的材料和結構，可以改善移植片的功能」。
小鼠的移植實驗使用了長2～3釐米的移植片，透過增加移植長度，可以包裹更多的細胞進行移植。在使用iPS細胞的再生醫療中，向患者活體內移植的方法與大量培養人體器官等細胞的技術同樣重要。
竹内教授等人認爲，不僅是胰島，很多移植冶癒都可以應用藕狀凝膠，比如甲狀腺和腦垂體等分泌激素的其他細胞等。
文：越川智瑛、《日經產業新聞》，2021/04/14
翻譯：JST客觀日本編輯部
