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2021 Fiscal Year Annual Research Report

次世代中枢創薬のための階層型三次元共培養によるヒト不死化細胞ミニブレイン創成

Research Project

Project/Area Number 19K07214
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

降幡 知巳  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (80401008)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小島 伸彦  横浜市立大学, 理学部, 准教授 (90342956)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords血液脳関門 / スフェロイド / 不死化細胞 / 生体模倣 / in vitroモデル
Outline of Annual Research Achievements

本年度は前年度までに構築した改良版ミニブレインの薬物透過性試験(特に中・高分子)における有用性の実証を行った。まず本試験では、抗トランスフェリン抗体のうち脳移行性を有するMEM189と非脳移行性である13E4を対象として、その血液脳関門透過性評価を行った。その結果、MEM189は13E4と比べ高い透過性を示すことが明らかとなった。さらにMEM189の血液脳関門透過性の経時的変化を解析したところ、その透過は3時間でピークとなることが明らかとなった。
次に、抗体とともに薬物脳送達キャリアとして注目されているペプチドに着目し、血液脳関門透過性を有するSLSペプチドと、非透過性のDNPペプチドを用いて、上記と同様の試験を行った。その結果、SLSペプチドはDNPペプチドと比べ、明らかに高い血液脳関門透過性を示し、これはマウスin vivoにおけるこれらペプチドの挙動と一致するものであった。
上記の結果から、改良版ミニブレインは抗体やペプチドの血液脳関門透過性を評価出来ることが明らかとなった。
また、さらなる生体模倣や機能向上を目指し、研究分担者が有する特許培養法を用いてアストロサイトスフェロイドの構築をおこなった。その結果、従来法と比較し、特許培養法で作成したアストロサイトスフェロイドでは、その分化形質の向上が認められた。したがって、本法をミニブレイン構築に組み込むことにより、その更なる高機能化が期待できる。
以上、最終年度ではミニブレインの構築方法の確立とその薬物透過性試験における有用性を明らかとした。これら研究成果について3報の論文としてまとめて投稿しており、受理にむけて研究を完遂する予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Gdanski Uniwersytet Medyczny(ポーランド)

    • Country Name
      POLAND
    • Counterpart Institution
      Gdanski Uniwersytet Medyczny
  • [Journal Article] In Vitro-In Vivo Correlation of Blood-Brain Barrier Permeability of Drugs: A Feasibility Study Towards Development of Prediction Methods for Brain Drug Concentration in Humans.2022

    • Author(s)
      Ito R, Morio H, Baba T, Sakaguchi Y, Wakayama N, Isogai R, Yamaura Y, Komori T, Furihata T.
    • Journal Title

      Pharm Res.

      Volume: in press. Pages: in press.

    • DOI

      10.1007/s11095-022-03189-y.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development, Characterization and Potential Applications of a Multicellular Spheroidal Human Blood-Brain Barrier Model Integrating Three Conditionally Immortalized Cell Lines.2021

    • Author(s)
      Kitamura K, Umehara K, Ito R, Yamaura Y, Komori T, Morio H, Akita H, Furihata T.
    • Journal Title

      Biol Pharm Bull.

      Volume: 44 Pages: 984-991

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00218.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高分子医薬品の脳移行性評価に有用なヒト不死化血液脳関門スフェロイドモデルの開発2022

    • Author(s)
      岡本 彩花、北村 啓太、森尾 花恵、伊藤 涼、山浦 由之、小森 高文、伊藤慎吾、大槻 純男、降幡 知巳
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] Characterization of a human immortalized cell-based blood-brain barrier tri-culture model and its potential application to prediction of in vivo drug BBB permeability2021

    • Author(s)
      Ryo Ito, Hanae Morio, Tomoyo Baba, Yasuyuki Sakaguchi, Naomi Wakayama, Ryuto Isogai, Yoshiyuki Yamaura, Takafumi Komori, Tomomi Furihata
    • Organizer
      第36回 日本薬物動態学会年会
  • [Presentation] Human immortalized cell-based blood-brain barrier spheroid model is a useful tool for evaluation of macromolecular drug permeability via receptor-mediated transcytosis2021

    • Author(s)
      Keita Kitamura, Ayaka Okamoto, Ryo Ito, Yoshiyuki Yamaura, Takafumi Komori, Hanae Morio, Shingo Ito, Sumio Ohtsuki, Tomomi Furihata
    • Organizer
      第36回 日本薬物動態学会年会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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