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創薬評価のための血液脳関門(BBB)を有する神経組織アレイ

研究課題

研究課題/領域番号 17H03197
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関武蔵野大学

研究代表者

根岸 みどり (加藤みどり)  武蔵野大学, 薬学部, 助教 (30300750)

研究分担者 尾上 弘晃  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30548681)
川原 正博  武蔵野大学, 薬学部, 教授 (40224828)
森本 雄矢  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (60739233)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワードマイクロデバイス / 組織チップ / 薬剤スクリーニング / 神経科学 / ドラッグスクリーニング / 組織工学 / 再生医療 / 薬物スクリーニング
研究成果の概要

膨大な種類の薬剤や毒性物質の神経細胞に対する影響を短時間で解析するためにドラッグスクリーニングに適した3次元組織アレイを作成した。紐状の神経組織を利用して作製した3次元組織アレイは、組織中心部での細胞死が観察されない、細胞数が均一、アッセイに必要な細胞数がある、形状が均一などの特徴を有していた。z'-factorが0.5以上で薬剤スクリーニングの受け入れ基準をクリアすることができ、細胞死や細胞増殖の評価に用いることができることが示唆された。また神経組織と血管内皮細胞の灌流培養系も確立した。今後は、本系を利用することで神経疾患の新規薬物の探索につながると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

2次元培養と組織では薬物の効果が異なることが報告されており、ドラッグスクリーニングに適した3次元組織アレイの開発が求められていた。これまで3次元組織アレイとしては、スフェロイドを利用した抗がん剤のスクリーニングが主流であったが、本研究で開発した3次元組織アレイは、薬剤スクリーニングの受け入れ基準をクリアし、細胞死や細胞増殖の評価を行うことができる新規の組織アレイである。神経組織アレイと血管内皮の共培養系を利用することで、血液中からの組織への薬物取り込みを評価することが可能となり、将来的には大量の薬物スクリーニングに利用できる可能性があると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Cell fiber-based 3D tissue array for drug response assay2022

    • 著者名/発表者名
      Midori Kato-Negishi, Jun Sawayama, Masahiro Kawahara & Shoji Takeuchi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 7870-7870

    • DOI

      10.1038/s41598-022-11670-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neurotoxicity of aluminum and its link to neurodegenerative diseases2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kawahara, Ken-ichiro Tanaka, Midori Kato-Negishi
    • 雑誌名

      Metallomics Research

      巻: 1 号: 1 ページ: rev-47-rev-65

    • DOI

      10.11299/metallomicsresearch.MR202104

    • NAID

      130008145805

    • ISSN
      2436-5173
    • 年月日
      2021-12-15
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Copper as a Collaborative Partner of Zinc-Induced Neurotoxicity in the Pathogenesis of Vascular Dementia2021

    • 著者名/発表者名
      Kawahara Masahiro、Tanaka Ken-ichiro、Kato-Negishi Midori
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 14 ページ: 7242-7242

    • DOI

      10.3390/ijms22147242

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Amyloids: Regulators of Metal Homeostasis in the Synapse2020

    • 著者名/発表者名
      Kawahara M, Kato-Negishi M, Tanaka KI
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 25 号: 6 ページ: 1441-1441

    • DOI

      10.3390/molecules25061441

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Carnosine as a Possible Drug for Zinc-Induced Neurotoxicity and Vascular Dementia.2020

    • 著者名/発表者名
      Kawahara M, Sadakane Y, Mizuno K, Kato-Negishi M, Tanaka KI.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 21 号: 7 ページ: 2570-2570

    • DOI

      10.3390/ijms21072570

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 機能的な3次元神経組織構築のための細胞ファイバ技術2021

    • 著者名/発表者名
      根岸みどり,竹内昌治
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会 / CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハイスループットスクリーニングのための3次元組織アレイ2020

    • 著者名/発表者名
      根岸 みどり、澤山 淳、川原 正博、竹内 昌治
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] FIiber-shaped 3D tissue in a 96 well plate for high-throughput drug screening2019

    • 著者名/発表者名
      Midori Kato-Negishi, Jun Sawayama, and Shoji Takeuchi
    • 学会等名
      23rd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation of coaxial hierarchical-layered cell-laden fiber2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Morimoto, M. Kiyosawa, M. Kato-Negishi, S. Takeuchi
    • 学会等名
      22th MicroTAS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経幹細胞を利用したドラッグスクリーニングのための3次元神経組織構築2018

    • 著者名/発表者名
      根岸みどり、松代悠暉、尾上弘晃
    • 学会等名
      日本薬学会第138年回
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 脳血管性認知症発症における亜鉛と銅のクロストーク2019

    • 著者名/発表者名
      川原正博、根岸みどり、田中健一郎
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      亜鉛栄養治療
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 再生医療・創薬のための3次元細胞培養技術2018

    • 著者名/発表者名
      根岸みどり, 森本雄矢, 竹内昌治
    • 総ページ数
      203
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781313306
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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