2016 Fiscal Year Research-status Report
人工多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）を用いた胎盤薬物透過性評価系の構築に関する研究
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26460242
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| Research Institution | Osaka Ohtani University |
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Principal Investigator |
池田 賢二 大阪大谷大学, 薬学部, 准教授 (10434812)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | iPS / シンシチオトロホブラスト / 胎盤 / 胎児移行性 / 妊娠時薬物療法 / 薬物透過性 / 評価モデル / Drug Placental Transport |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までで、分与を受けたヒトiPS細胞株のシンシチオトロホブラストへの分化条件がhCG分泌能を指標として明らかとなった。iPS細胞のフィーダーレス培養によって維持した後、一定の分化条件下で10日間ほど分化させることで、hCG分泌能は最大となり、コラゲナーゼなどによって分散後、コラーゲンコーティングウェルに再播種することで、シンシチオトロホブラストのコンフルエント層が観察された。また、同様の手技によってトランスウェル上に培養することでも、接着することが確認された。また、遺伝子解析により、未分化iPS細胞の指標となるOCT4の発現減弱、およびBCRPなどシンシチオトロホブラストの指標となる遺伝子mRNAの発現上昇が認められた。しかしながら、医薬品のシンシチオトロホブラスト層透過比較を行うためには、細胞間隙透過を十分に抑制する必要が有る。一般に、細胞間隙透過の指標には経上皮電気抵抗値（TEER）が用いられている。
ここまでの分化条件では、未だ十分なTEER値を得られていない。この原因として、分化後は際だった増殖は認められないので、再播種時の細胞密度が主な原因と考えられる。ここで、iPS細胞からシンシチオトロホブラストへと分化させた後、十分量の分化細胞を得る必要が有る。来年度は、効率的に十分量を得ることが出来るシンシチオトロホブラストの作製法と適切なTEER値が得られた後、医薬品の本モデル透過性を比較検討し、膜透過から胎児移行性への外挿における動態学的検討を進める。薬動学的検討には、体内動態モデルに胎児コンパートメントを付加した予測モデルを考案することを含める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請者らはこれまでに、医薬品の胎児移行性をin vitroモデルによって評価するためにiPS細胞を用いて、胎盤関門の主要層であるシンシチオトロホブラスト層を構築してきた。iPS細胞がシンシチオトロホブラストへと分化するためには、一定の条件下７日間培養した後、さらにコーティング物質を考慮して分散、および再播種後７日間を要する。また、細胞層の医薬品透過比較を行うためには、細胞間隙透過が十分に抑制されている必要が有る。これを効率よく実行するためには、分化シンシチオトロホブラストの大量培養を検討する必要が有る。胎児移行性モデルの機能面での到達はほぼ完了しているが、モデルの安定供給のためには、さらにコーティング、維持培養法の検討が必要と考えられる。したがって、課題目的はおおむね順調に進んでいるものの、安定供給のための新たな課題が発生している。
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| Strategy for Future Research Activity |
一定の分化条件下で10日間ほど分化させることで、hCG分泌能は最大となり、シンシチオトロホブラストのコンフルエント層が観察されたものの、分散後、再播種することによってhCG分泌能が低下する条件も確認された。グルコースの添加量によって分化率が変化することも確認された。そのため、Cytokeratin 7やhuman placental lactogenの発現、および細胞層として十分なTEER値の獲得などシンシチオトロホブラストの指標によって、各種分化条件での分化率の比較を行い、モデルの安定供給に向けて最適なin vitroモデル作製条件を確定することが最終年度の最大の目的である。さらに、細胞間隙透過を十分に抑制した上で、トランスウェル上に培養することで、各種医薬品のシンシチオトロホブラストモデル透過を比較検討し、膜透過から胎児移行性への外挿における動態学的検討を進める。これによって、最終的に各種医薬品の胎児移行性として、中期以降の妊娠時薬物療法における有益な指標を提供する体制を整えることができることを想定している。
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