Basic study for elucidation of pathophysiology of virus-related acute encephalopathy and development of therapy using blood-brain barrier tissue culture model

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K08185
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 細矢 光亮 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (80192318)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 橋本 浩一 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (50322342) ; 佐藤 晶論 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (60423795)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ウイルス関連急性脳症 / 血液脳関門 / タイトジャンクション / 血管透過性 / NSAIDs

Outline of Annual Research Achievements

ウイルス関連急性脳症（VAE）は、インフルエンザウイルスやヒトヘルペスウイルス、RSウイルス、ロタウイルスなどの一般的なウイルス感染後に発症する重篤な合併症の一つであり、急激な意識障害や痙攣を伴う。現在VAEは高サイトカイン血症により脳内深部の血管透過性が亢進し、血管周囲へ血液成分が漏出することで、血管周囲の脳組織が浮腫に陥り、二次的に神経細胞やグリア細胞がアポトーシスに陥ると考えられているがその詳細は不明である。本研究ではヒト脳血管内皮細胞（HBMECs）とヒト脳血管周皮細胞を専用プレートの上下層にそれぞれ播種して作成した３次元血液脳関門モデルに、炎症性サイトカインであるTNF-αを添加することで、ウイルス関連脳症（VAE）モデルを作成した。このVAEモデルにVAEの増悪因子と考えられている非ステロイド系抗炎症薬（NSAIDs）を添加し、血管透過性の動的、質的変化を検討した。動的変化の評価として溶質透過性試験、経内皮電気抵抗値（TER）測定を実施した。質的変化の評価として分子生物学的検索を実施した。
NSAIDsであるジクロフェナクナトリウム（DCF）とメフェナム酸（MEF）を添加すると、血管透過性が透過性が亢進することが示された。また、DCFによりclaucin5のmRNA発現が低下することから、TNF-α存在下で一部の非ステロイド系消炎剤によりclaudin5発現が阻害され、透過性を亢進させる可能性が示唆された。一方でアセトアミノフェン（ACE）添加では透過性に有意な影響を認めなかった。