Development of a BBB evaluation system mimicking inflammatory response using ALS patient iPS cell-derived microglia

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07160
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: Tadahiro Hashita 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 講師 (20613384)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: iPS細胞由来BBB構成細胞 / ALS患者iPS細胞由来ミクログリア

Outline of Final Research Achievements

In order to establish a BBB evaluation system that mimics inflammatory responses using ALS patients iPS cells-derived microglia, we established a differentiation method into microglia from iPS cells. We examined the co-culture of iPS cell-derived microglia and BBB constituent cells. As a result, we established a differentiation method of iPS cell-derived microglia. In addition, we established a co-culture method with brain microvascular endothelial cells (BMECs) and pericytes, and a co-culture method with BMECs and microglia. In particular, in the co-culture with BMECs and microglia, the equivalent mixture of medium for microglia and medium for BMECs resulted in a significant increase in transendothelial electrical resistance compared to the medium for endothelial cells.

Free Research Field

薬物動態、幹細胞、臨床薬学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

筋萎縮性側索硬化症（ALS）の脳内神経変性部位においては、血液脳関門（BBB）が破綻していることが報告されており、神経変性要因の一つとして考えられている。特に、炎症反応を活性化するミクログリアがどのようにBBBの破綻に関与しているのかは分かっていない。本研究成果がさらに発展することによってALS患者iPS細胞由来ミクログリアとBBB構成細胞との共培養システムが構築されることで、ALSの脳内神経変性部位におけるBBB破綻の発症要因が判明し、治療法の開発や改善薬の開発につながることが期待される。