膵島細胞移植

膵島細胞移植
外分泌膵臓組織（暗い染色）に囲まれたランゲルハンス島（明るい領域）の顕微鏡画像。
メッシュ	D016381
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膵島移植は、ドナーの膵臓から分離した膵島を別の人に移植する治療法です。これは1型糖尿病の治療法です。^[1]移植されると、膵島はインスリンを生成し始め、血糖値を積極的に調節します。

膵島は通常、患者の肝臓に注入されます。^[2]細胞が遺伝的に同一のドナーからのものでない場合、患者の体はそれを異物と認識し、免疫系が移植拒絶反応と同様に攻撃を始めます。これを防ぐために免疫抑制剤が使用されます。2005年の研究では、膵島移植は、手術後1年で58%の人がインスリン非依存になるまで進歩しました。^[3] 2016年に発表されたレビューでは、2005年から2012年にかけて主要な移植センターで発表された5つの研究で、5年後のインスリン非依存率が50～70%であると報告されました。^[4]

1999年から2004年にかけて、世界中の43の施設で471人の1型糖尿病患者が膵島移植を受けました。^[5]

ドニスレセル（ランティドラ）同種（ドナー）膵島細胞療法は、2023年6月に米国で医療用として承認されました。^[6]

膵島移植の概念は新しいものではない。^{[7]イギリスの外科医}チャールズ・パイバス（1882-1975） の研究者たちは、糖尿病を治療するために膵臓組織を移植しようと試みた。^[要出典]

膵島移植の目的は、インスリン注射の必要性をなくして血糖値をコントロールするのに十分な膵島を注入することです。平均的な体格の人（70 kg）の場合、典型的な移植には、2 人のドナーの膵臓から分離された約 100 万個の膵島が必要です。血糖値をうまくコントロールすると、神経や目の損傷など糖尿病に関連する合併症の進行を遅らせたり防いだりできるため、移植が成功すればこれらの合併症のリスクを軽減できる可能性があります。ただし、移植を受けた人は、移植された膵島を免疫系が拒絶するのを防ぐ免疫抑制剤を服用する必要があります。^{[引用が必要]}

最近の研究では、インスリン注射の必要性を完全になくすことに焦点を当てるのではなく、1型糖尿病における生命を脅かす状態である重度の低血糖発作を減らすことに焦点を当てています。 ^{[8] [9]}

研究者は高度に精製された酵素の混合物 (コラーゲナーゼ) を使用して、死亡したドナーの膵臓から膵島を分離します。コラーゲナーゼ溶液は、膵臓の頭部、体部、尾部を通る膵管に注入されます。この方法で注入された酵素溶液は膵臓を膨張させ、その後膵臓は小さな塊に切り分けられ、いわゆるリコルディ室に移されます。ここで消化が行われ、膵島が溶液から解放されて除去されます。その後、分離された膵島は、精製と呼ばれるプロセスで 外分泌組織と残骸から分離されます。

移植手術中、放射線科医は超音波とレントゲン撮影法を用いてカテーテルを腹部上部から肝臓の門脈まで挿入します。次に、カテーテルを通して膵島を肝臓に注入します。患者は局所麻酔を受けます。患者が局所麻酔に耐えられない場合、外科医は全身麻酔を使用し、小さな切開で移植手術を行うことがあります。この手術に伴うリスクとしては、出血や血栓などがあります。

膵島が新しい血管に付着してインスリンを放出し始めるまでには時間がかかります。移植後、医師は血糖値を調べるために多くの検査を指示し、コントロールが達成されるまでインスリンが必要になる場合があります。

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  分離した膵島を注入する前の、移植患者の門脈とその枝の放射線画像。
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  移植後のレシピエントの門脈樹の放射線画像。

エドモントンプロトコルでは、ダクリズマブ(ゼナパックス)、シロリムス(ラパミューン)、タクロリムス(プログラフ)などの免疫抑制剤を組み合わせて使用​​します。ダクリズマブは移植直後に静脈内投与され、その後は投与を中止します。移植された膵島が免疫系によって破壊されるのを防ぐ 2 つの主な薬剤であるシロリムスとタクロリムスは、生涯にわたって服用する必要があります。^{[引用が必要]}

膵島移植の分野では大きな進歩が遂げられているが、^[10]現時点では膵島移植の広範な応用を阻む多くの障害が残っている。最も重要な制限のうち2つは、膵島拒絶反応を予防する手段が現時点では不十分であることと、移植用の膵島の供給が限られていることである。現在の免疫抑制療法は膵島不全を数か月から数年間予防することができるが、これらの治療に使用される薬剤は高価であり、特定の悪性腫瘍や日和見感染のリスクを高める可能性がある。さらに、皮肉なことに、最も一般的に使用される薬剤（カルシニューリン阻害剤やラパマイシンなど）は、正常な膵島機能やインスリン作用を損なうことも知られている。さらに、すべての薬剤と同様に、これらの薬剤には他の関連毒性があり、口腔内潰瘍、末梢浮腫、貧血、体重減少、高血圧、高脂血症、下痢、疲労などの副作用がある。^[11]おそらく患者と医師にとって最も懸念されるのは、広く使用されている特定の免疫抑制剤が腎機能に及ぼす有害な影響である。糖尿病患者にとって、腎機能は長期的転帰を決定する重要な要素であり、カルシニューリン阻害剤（タクロリムスとシクロス​​ポリン）は著しい腎毒性がある。したがって、膵臓移植を受けた人の中には免疫抑制剤によく耐え、そのような人では糖尿病性腎症が徐々に改善する人もいるが、他の人では純効果（血糖コントロールの改善によるリスクの減少、免疫抑制剤によるリスクの増加）により腎機能が悪化する可能性がある。実際、Ojoらは、腎臓以外の同種移植を受けた人のうち、移植および/またはその後の免疫抑制の結果として7%～21%が腎不全に陥ることを示す分析を発表している。 ^[12]

膵島移植プロセスのもう 1 つの制約は、肝臓の炎症反応です。メレナ ベリン博士は、小児内分泌学および外科の准教授であり、ミネソタ大学医療センターおよびメイソニック小児病院の膵島自家移植プログラムの研究ディレクターです。彼女の研究は、1 型糖尿病患者にとって膵島移植をより安全で効果的なものにすることに重点を置いています。膵島細胞を肝臓に注入するプロセスは、体内で炎症反応を引き起こす可能性があります。この反応により、新たに移植された膵島の大部分が破壊されます。膵島細胞が失われると、インスリン産生が成功する確率が低下し、患者が 1 型糖尿病を再発する可能性が高くなります。ベリン博士は現在、すでに市販されている 2 つの抗炎症薬をテストし、膵島細胞を破壊する炎症の予防に役立つかどうかを確認しています。^[13]