Elucidation of the activation mechanism of astrocytes under cancer cachexic condition by using a novel cell culture model

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K16139
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 48030:Pharmacology-related
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: Uzu Miaki 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 研究員 (20802896)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アストロサイト / 血液脳関門 / がん悪液質 / 培養モデル / コラーゲンビトリゲル

Outline of Final Research Achievements

In this study, a novel human blood-brain barrier (BBB) model was fabricated by coculturing human microvascular endothelial cells (HMVEC) derived from the newborn foreskin and human fetal astrocytes (HA) via a collagen vitrigel membrane (CVM). HA cultured on a CVM showed higher protein expression of differentiation markers than those cultured on a glass slide, suggesting that the cell culture model fabricated by utilizing a CVM is suitable for analyzing HA activity. It is expected that molecular permeability into the central nervous system may alter in the cachexic condition because the endothelial barrier function of the BBB model was decreased by the treatment of proinflammatory cytokines related to cancer cachexia.

Free Research Field

薬理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、生体の結合組織に匹敵する高密度コラーゲン線維網から成るコラーゲンビトリゲル膜を培養担体として用いることにより、微小血管内皮細胞とアストロサイトのそれぞれの細胞の機能を賦活化した新規のヒト血液脳関門モデルを構築することに成功した。本モデルはがん悪液質の発症・進展に関連のある炎症性サイトカインに良好な反応を示したことから、今後本モデルを用いてがん悪液質におけるアストロサイトの役割を詳細に解析することで、アストロサイトを標的とした新規のがん悪液質治療法の開発につながることが期待される。