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ALS患者iPS細胞由来ミクログリアを用いた炎症反応模倣BBB評価系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K07160
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

坡下 真大  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 講師 (20613384)

研究分担者 松永 民秀  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (40209581)
諫田 泰成  国立医薬品食品衛生研究所, 薬理部, 部長 (70510387)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードiPS細胞由来BBB構成細胞 / ALS患者iPS細胞由来ミクログリア / 血液脳関門 / 筋萎縮性側索硬化症(ALS) / iPS細胞由来ミクログリア
研究開始時の研究の概要

ALSにおいて、BBBが破綻していることが近年報告されている。BBBの破綻には、炎症反応を活性化するミクログリアが関与していると考えられているが、どのようにBBBを破綻させているのかは分かっていない。これまでに、我々はヒトiPS細胞由来脳毛細血管内皮細胞と脳ペリサイトの分化誘導法の確立に成功し、さらに、iPS細胞由来アストロサイトを加えたBBB評価系の構築に成功している。そこで本研究では、iPS細胞から構築したBBB構成細胞とALS患者iPS細胞由来ミクログリアを共培養した炎症反応模倣in vitro BBB評価系を構築し、ALSにおけるBBB破綻のメカニズムを解明することを目的とする。

研究成果の概要

ALS患者iPS細胞由来ミクログリアを用いた炎症反応模倣BBB評価系の構築のため、iPS細胞からミクログリアへの分化誘導法の確立、iPS細胞由来ミクログリアとBBB構成細胞の共培養法の検討を行った。その結果、iPS細胞由来ミクログリアへの分化誘導法を確立した。また、BBB構成細胞のうち、脳毛細血管内皮細胞(BMEC)およびペリサイトとの共培養法、ならびに脳毛細血管内皮細胞とミクログリアとの共培養法を確立することに成功した。特に、ミクログリアとの共培養では、ミクログリア用培地とBMEC用培地との当量混合により、経内皮的電気抵抗値が内皮細胞用培地と比較して有意に増加する結果が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

筋萎縮性側索硬化症(ALS)の脳内神経変性部位においては、血液脳関門(BBB)が破綻していることが報告されており、神経変性要因の一つとして考えられている。特に、炎症反応を活性化するミクログリアがどのようにBBBの破綻に関与しているのかは分かっていない。本研究成果がさらに発展することによってALS患者iPS細胞由来ミクログリアとBBB構成細胞との共培養システムが構築されることで、ALSの脳内神経変性部位におけるBBB破綻の発症要因が判明し、治療法の開発や改善薬の開発につながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Generation of Brain Microvascular Endothelial-like Cells from Human iPS Cell-Derived Endothelial Progenitor Cells Using TGF-β Receptor Inhibitor, Laminin 511 Fragment, and Neuronal Cell Culture Supplements2022

    • 著者名/発表者名
      Aoki Hiromasa、Yamashita Misaki、Hashita Tadahiro、Iwao Takahiro、Aoyama Mineyoshi、Matsunaga Tamihide
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 14 号: 12 ページ: 2697-2697

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics14122697

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 創薬応用を目指したiPS細胞由来血液脳関門モデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      坡下 真大
    • 学会等名
      日本実験動物代替法学会第35回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 創薬応用を目指したiPS細胞由来血液脳関門モデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      坡下 真大
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第37回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞用いた血液脳関門モデルの作製とその機能評価2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤寛之,山下美紗季,坡下真大,岩尾岳洋,松永民秀
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第37回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ハンチントン病iPS細胞由来ミクログリア・内皮細胞を用いたin vitroヒトBBB病態モデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      山下美紗季, 佐藤寛之, 坡下真大, 岩尾岳洋, 松永民秀
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 病態解明研究に応用可能なヒトiPS細胞由来脳毛細血管内皮細胞の作製2021

    • 著者名/発表者名
      山下美紗季,青木啓将,青山峰芳,坡下真大,松永民秀
    • 学会等名
      第31回日本医療薬学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来脳ペリサイトの分化誘導法の確立2021

    • 著者名/発表者名
      西 萌奈,山下美紗季,坡下真大,岩尾岳洋,松永民秀
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第36回年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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