膵臓を攻撃する免疫細胞の新たなリアルタイム画像が、白血球がインスリン産生β細胞を探し出し破壊する1型糖尿病の発症過程を解明する新たな手がかりを与えた。研究者たちは、この画像が、若年性糖尿病とも呼ばれる1型糖尿病の発症前にβ細胞破壊を阻止するための新たな介入法の道筋を示す可能性があると考えている。
糖尿病は、血糖値をコントロールするインスリンの産生能力が不足することで発症します。1型糖尿病は自己免疫疾患で、体内のTリンパ球が膵臓のインスリン産生β細胞を攻撃し、破壊します。2型糖尿病も膵臓の破壊を伴い、様々な要因によって引き起こされますが、我が国では不健康な食生活と肥満が原因となることが多いです。少なくとも今のところ、治療法はありません。しかし、破壊過程がどのように進行するかを正確に観察することは、その方向への大きな一歩となる可能性があります。
ラホヤ・アレルギー・免疫研究所の研究者たちは、二光子励起顕微鏡と新たなイメージング技術を用いて、マウスの生きた膵臓を観察しました。膵臓は小さく柔らかく、腹部の他の臓器の下に隠れているため、活動中の膵臓を観察することは困難です。この研究は、膵臓の研究に二光子励起顕微鏡が用いられた初めての事例です（これまでは、肝臓、リンパ節、その他の臓器の画像化に用いられてきました）。
二光子顕微鏡は、超高速の赤外線パルスを用いて、特定の細胞に付着した蛍光色素を励起します。赤外線は光の散乱と組織の有害な退色を最小限に抑えるため、生体組織の深部、約1ミリメートルまで到達するのに有効です。
現在ベルギーのゲント大学に所属するケン・コピエターズ氏の率いるラホヤの研究者らは、緑と青の蛍光タンパク質を白血球の一種である細胞傷害性T細胞に結合させ、マウスに移植した。細胞は膵臓内をランダムに移動し、β細胞にたどり着いて最終的に細胞を殺した。細胞はランダムなパターンで移動したが、β細胞集団の中や周囲に蓄積するのが観察されたと著者らは述べている。細胞は平均10ミクロン/分、最大25ミクロン/分で移動しており、決して世界最速の細胞ではない。この比較的遅いプロセスは、糖尿病が臨床的に現れるまでに時間がかかる理由の1つである可能性がある。患者が診断されるまでに、最大90％のβ細胞がすでに破壊されているのだ。
この細胞探索プロセス全体は二光子顕微鏡で撮影され、その動画は以下でご覧いただけます。白血球のライブイメージングは「驚くべきもの」だと、デンバーにあるバーバラ・デイビス小児糖尿病センターのエグゼクティブディレクターであり、著名な1型糖尿病研究者であるジョージ・アイゼンバース医師は述べています。
「これらの画像は、疾患の進行過程に関する重要な情報を提供してくれます。特に、β細胞の破壊が時間の経過とともに非常にゆっくりと進行する理由を明らかにしています」と彼は声明で述べた。「こうした情報により、破壊のプロセスを阻止するための新たなアプローチが可能になり、最終的には予防につながる可能性があります。」
免疫細胞が有益なβ細胞を破壊するきっかけとなるものは、研究者らはまだ解明していない。しかし、今回の研究は、その疑問、そしてその破壊力をどのように阻止できるかという点についての新たな研究を促す可能性があると、論文の共著者であるマティアス・フォン・ヘラート医師は述べている。
「これらの研究は、T細胞が膵臓にアクセスするのを最初から阻止する方法を見つける必要があるかもしれないことを示唆している。なぜなら、ひとたびT細胞が膵臓にアクセスすると、一度に複数のベータ細胞を破壊する能力を持つからだ」と彼は述べた。
この論文は「 Journal of Clinical Investigation」に掲載されています。
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