2021 Fiscal Year Annual Research Report
Functional elucidation of human blood-brain barrier using iPS-derived brain microvascular entdothelial cells
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19K07231
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
出口 芳春 帝京大学, 薬学部, 教授 (40254255)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒澤 俊樹 帝京大学, 薬学部, 助教 (90839466)
手賀 悠真 帝京大学, 薬学部, 助教 (50809043) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 血液脳関門 / ヒトiPS細胞由来脳毛細血管内皮細胞 / トランスウェル / P-糖たんぱく質 / 高分子デリバリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はヒトiPS細胞由来脳毛細血管内細胞(hiPS-BMECs）を培養装置に搭載したin vitroヒト血液脳関門(BBB)モデルの有用性を検証することであった。これまでに 1) hiPS-BMECsが様々な生体内栄養物質および薬物の輸送機能を検出できること、2) 脳からの排出輸送に関して、ABC排出トランスポーターBCRPの寄与を精度よく検出できること、3)坑がん剤 6-メルカプトプリンのBBB輸送に核酸輸送体のENBT1と排出トランスポーターMRP5が関与することを明らかにした。以上から、hiPS-BMECsを用いたヒトin vitro BBBモデルとそれを搭載した実験装置がBBBの機能解明に有用であることが実証できた。
本年度はこの細胞の最大の欠点であったP-糖タンパク質(P-gp)の機能欠損を解決するために、研究協力者である川端博士と共にP-gp発現hiPS-BMECsの作製と機能解析を実施した。その結果、P-gp発現hiPS-BMECs はMOCK細胞に比べてABCB1遺伝子が約500倍以上に上昇していること、かつ P-gp基質のキニジンを用いた機能解析から細胞内からの排出輸送を再現よく検出できることがわかった。以上の結果に基づき、本細胞を名称【多能性幹細胞由来脳血管内皮細胞及びその製造方法】として特許を出願した（特願2021-178573)。
一方で、脳への高分子デリバリーの実現に向けて、トランスフェリンレセプター、レプチンレセプターなどの高分子たんぱく質をトランスサイトーシスする輸送性レセプターの遺伝子発現と機能解析を試みたが、期待した成果は得られなかった。おそらく、これらのレセプターの発現量がin vivoに比べて少ないか、実験装置への吸着現象を抑えることができなかったことが原因であると考えられた。この問題については今後も継続的に研究を進める予定である。
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Research Products
(8 results)
