Establishment of a novel microphysiological in vitro human BBTB model useful for BBTB-targeted drug development

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20731
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0801:Pharmaceutical sciences and related fields
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: Morio Hanae 東京薬科大学, 薬学部, 助教 (70908524)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: グリオーマ / 血液脳腫瘍関門 / in vitroモデル / ヒト不死化脳細胞 / 階層型スフェロイド

Outline of Final Research Achievements

We have constructed an in vitro multicellular spheroidal human BBTB model using human immortalized brain microvascular endothelial cells HBMEC, human immortalized astrocytes HASTR, human immortalized brain pericytes HBPC, which have established in our laboratory, and human glioma cell lines (AM-38, U-87 MG, U-251 MG, or CCF-STTG1). Construction of this model does not require any use of special techniques or equipment, and can be done simply from the standpoint of versatility, such as the high cell proliferative capacity and ease of handling of the human immortalized cells. Part of the results obtained from the analysis using the model supports the previous findings on the barrier capacity of the BBTB, and therefore it is expected that further improvement of the model construction method will make it a useful model for the evaluation of brain migration and efficacy of the drug in BBTB-targeted therapeutics.

Free Research Field

がん研究

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、グリオーマに対する新薬の薬効評価にはin vivoモデルが汎用されてきた。また、BBTBについてもin vivoモデルが存在するが、それを用いた実験に必要な経費や時間、高度な技術に関して問題を解決できるin vitro BBTBモデルが現在求められている。これに対し、本研究では生体模倣性を高める独自の階層型スフェロイド構築技術、そして汎用性・機能性に優れた独自のヒト不死化細胞を用いたことより、既存の他のモデルの欠点・課題を解決できるモデルとなることが期待される。本モデルは更なる改良を重ねることで、新規グリオーマ治療薬および治療法の開発の効率化に貢献できることが期待される。