ログイン
ランキング
お知らせ
ログイン
文献詳細
文献概要
今月の主題 糖尿病の病態解析 話題
膵β細胞定量法の開発―糖尿病の診断・治療，移植療法における役割
著者： 豊田健太郎1 稲垣暢也1
所属機関： 1京都大学大学院医学研究科糖尿病・栄養内科学
ページ範囲：P.1063 - P.1070
文献購入ページに移動1 . はじめに
膵島からのインスリン分泌は，膵β細胞量と個々の膵β細胞機能によって規定される．1型糖尿病においては，急速に膵β細胞が特異的に破壊され，発症時にはすでに膵β細胞量は著明に減少しており，やがて完全に廃絶する．2型糖尿病においても，死後の剖検例における検証から糖尿病を有さないヒトに比して膵島量が減少していることが報告されている．一方，2型糖尿病の発症は，膵β細胞に備わる代償能の機能的あるいは量的な破綻によると考えられるが，その発症，進展の過程における膵島量の推移は不明な点が多い．さらに，インクレチン関連薬のように膵β細胞量を増加させる，あるいは減少を抑止する可能性のある薬剤も登場した．このような背景から，糖尿病発症・進展の病態，さらには治療薬選択や効果の理解のために，膵β細胞量を定量する技術の開発が強く求められている．
また，臨床膵島移植では長期間良好な血糖コントロールを維持させるために，移植された膵島の生着を促進・維持させる重要性が指摘されている．現在，膵島保護や生着を促進させる補助療法の研究が行われているが，それらの効果判定のためにも膵β細胞量の定量評価が必要である．
膵島からのインスリン分泌は，膵β細胞量と個々の膵β細胞機能によって規定される．1型糖尿病においては，急速に膵β細胞が特異的に破壊され，発症時にはすでに膵β細胞量は著明に減少しており，やがて完全に廃絶する．2型糖尿病においても，死後の剖検例における検証から糖尿病を有さないヒトに比して膵島量が減少していることが報告されている．一方，2型糖尿病の発症は，膵β細胞に備わる代償能の機能的あるいは量的な破綻によると考えられるが，その発症，進展の過程における膵島量の推移は不明な点が多い．さらに，インクレチン関連薬のように膵β細胞量を増加させる，あるいは減少を抑止する可能性のある薬剤も登場した．このような背景から，糖尿病発症・進展の病態，さらには治療薬選択や効果の理解のために，膵β細胞量を定量する技術の開発が強く求められている．
また，臨床膵島移植では長期間良好な血糖コントロールを維持させるために，移植された膵島の生着を促進・維持させる重要性が指摘されている．現在，膵島保護や生着を促進させる補助療法の研究が行われているが，それらの効果判定のためにも膵β細胞量の定量評価が必要である．
参考文献
1) Brissova M, Fowler MJ, Nicholson WE, et al:Assessment of human pancreatic islet architecture and composition by laser scanning confocal microscopy. J Histochem Cytochem 53：1087-1097，2005
2) Holmberg D, Ahlgren U:Imaging the pancreas:from ex vivo to non-invasive technology. Diabetologia 51：2148-2154，2008
3) Villiger M, Goulley J, Friedrich M:In vivo imaing of murine endocrine islets of Langerhans with extended-focus optical coherence microscopy. Diabetologia 52：1599-1607，2009
4) Alanentalo T, Asayesh A, Morrison H, et al:Tomographic molecular imaging and 3D quantification within adult mouse organs. Nat Methods 4：31-33，2007
5) Park SY, Bell GI:Noninvasive monitoring of changes in pancreatic beta-cell mass by bioluminescent imaging in MIP-luc transgenic mice. Horm Metab Res 41：1-4，2009
6) Moore A, Bonner-Weir S, Weissleder R:Noninvasive in vivo measurement of beta-cell mass in mouse model of diabetes. Diabetes 50：2231-2236，2001
7) Malaisse WJ:On the track to the beta-cell. Diabetologia 44：393-406，2001
8) Sweet IR, Cook DL, Lemmark A, et al:Systematic screening of potential beta-cell imaging agnets. Biochem Biophys Res Commun 314：976-983，2004
9) Malaisse WJ, Doherty M, Kadiata MM, et al:Pancreatic fate of D-［3H］ mannoheptulose. Cell Biochem Funct 19：171-179，2001
10) Crenier L, Courtois P, Malaisse WJ:Uptake of tritiated D-mannoheptulose by liver, pancreatic exocrine and endocrine cells. Int J Mol Med 8：155-157，2001
Zn in control and streptozotocin-injected rats. Med Sci Res 28：43-44，2000
12) Schneider S, Feilen PJ, Schreckenberger M, et al:In vitro and in vivo evaluation of novel glibenclamide derivatives as imaging agents for the non-invasive assessment of the pancreatic islet cell mass in animals and humans. Exp Clin Endocrinol Diabetes 113：388-395，2005
13) Souza F, Simpson N, Raffo A, et al:Longitudinal noninvasive PET-based beta-cell mass estimates in a spontaneous diabetes rat model. J Clin Invest 116：1506-1513，2006
14) Liu EH, Herscovitch P, Barker C, et al:C-11-DTBZ PET scanning:its potential for measuring beta-cell mass in vivo. Diabetes 56：A83，2007
15) Freeby M, Goland R, Ichise M, et al:VMAT2 quantification by PET as a biomarker for beta-cell mass in health and disease. Diabetes Obes Metab 10：98-108，2008
16) Mukai E, Toyoda K, Kimura H, et al:GLP-1 receptor antagonist as a potential probe for pancreatic beta-cell imaging. Biochem Biophys Res Commun 389：523-526，2009
17) Ito C, Maeda R, Nakamura K, et al:Prediction of diabetes mellitus (NIDDM). Diabetes Res Clin Pract 34：S7-S11，1996
18) Tobak AG, Jokela M, Akbaraly TN, et al:Trajectories of glycemia, insulin sensitivity, and insulin secretion before diagnosis of type 2 diabetes:an analysis from the Whitehall II study. Lancet 373：2215-2221，2009
19) Gastaldelli A, Ferrannini E, Miyazaki Y, et al:Beta-cell dysfunction and glucose intolerance:results from the San Antonio metabolism (SAM) study. Diabetologia 47：31-39，2004
20) U.K. prospective diabetes study 16. Overview of 6 years' therapy of type II diabetes:a prospective disease. U.K. Prospective Diabetes Study Group. Diabetes 44：1249-1258，1995
21) Sakuraba H, Mizukami H, Yagihashi N, et al:Reduced beta-cell mass and expression of oxidative stress-related DNA damage in the islet of Japanese Type II diabetic patients. Diabetologia 45：85-96，2002
22) Butler AE, Janson J, Bonner-Weir S, et al:Beta-cell deficit and increased beta-cell apoptosis in humans with type 2 diabetes. Diabetes 52：102-110，2003
23) Kloppel G, Lohr M, Habich K, et al:Islet pathology and the pathogenesis of type 1 and type 2 diabetes mellitus revisited. Surv Synth Pathol Res 4：110-125，1985
24) Yoon KH, Ko SH, Cho JH, et al:Selective beta-cell loss and alpha-cell expansion in patients with type 2 diabetes mellitus in Korea. J Clin Endocrinol Metab 88：2300-2308，2003
25) Rahier J, Guiot Y, Goebbels RM, et al:Pancreatic beta-cell mass in European subjects with type 2 daibetes. Diabetes Obes Metab 10：32-42，2008
26) Miere JJ, Menge BA, Breuer TG, et al:Functional assessment of pancreatic beta-cell area in humans. Diabetes 58：1595-1603，2009
27) Matsumoto S, Okitsu T, Iwanaga Y, et al:Insulin independence after living-donor distal pancreatectomy and islet allotransplantation. Lancet 365：1642-1644，2005
28) Yamada Y, Fukuda K, Fujimoto S, et al:SUIT, secretory units of islets in tansplantation:An index for therapeutic management of islet transplanted patients and its application to type 2 diabetes. Diabetes Res Clin Pract 74：222-226，2006
29) Toyoda K, Okitsu T, Yamane S, et al:GLP-1 receptor signaling protects pancreatic beta cells in intraportal islet transplant by inhibiting apoptosis. Biochem Biophys Res Commun 367：793-798，2008
30) Merani S, Truong W, Emamaull, et al:Liraglutide, a long-acting human glucagon-like peptide 1 analog, improves glucose homeostasis in marginal mass islet transplantation in mice. Endocrinology 149：4322-4328，2008
31) Shapiro AM, Lakey JR, Ryan EA, et al:Islet transplantation in seven patients with type 1 diabetes mellitus using a glucocorticoid-free immunosuppressive regimen. New Engl J Med 343：230-238，2000
32) Ryan EA, Paty BW, Senior PA, et al:Five-year follow-up after clinical islet transplantation. Diabetes 54：2060-2069，2005
33) Harlan DM, Kenyon NS Korsgren O, et al:Current advances and travails in islet transplantation. Diabetes 58：2175-2184，2009
34) Eich T, Eriksson O, Lundgren T, et al:Visualization of early engraftment in clinical islet transplantation by positron-emission tomography. N Engl J Med 356：2754-2755，2007
35) Evgenov NV, Medarova Z, Dai G, et al:In vivo imaging of islet transplantation. Nat Med 12：144-148，2006
掲載誌情報
