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ヒトiPS細胞からP-糖タンパク質を高発現する脳血管内皮細胞の作製

研究課題

研究課題/領域番号 21K20736
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0801:薬学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所

研究代表者

山口 朋子  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 幹細胞制御プロジェクト, 研究員 (50580130)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードBBB / P-gp / iPS細胞 / P-糖タンパク
研究開始時の研究の概要

脳には物質の脳内移行を制御する血液脳関門(BBB)が存在しているため、中枢神経疾患の多くは薬剤の効果が著しく低い。中枢神経疾患治療薬は、優れた脳内移行性を有する必要があるが、培養皿上で脳内移行性を評価可能な系がなかった。近年、ヒトiPS細胞からBBBが作製可能であることが報告されているが、薬物や化学物質の脳から血液中への排出に重要なトランスポーターであるP-gpの発現が低いことが大きな問題点であることが明らかとなった。そこで本研究では、BBBの発生過程において重要な役割を担う液性因子や転写因子等を作用させることで、P-gpを高発現するiPS細胞由来BBBの作製を試みる。

研究成果の概要

中枢神経疾患治療薬の開発において、脳内移行性を包括するin vitro BBBモデルの開発が重要である。そのin vitro BBBモデルに搭載する細胞としてiPS細胞由来脳血管内皮細胞は有望である。但し、iPS細胞由来脳血管内皮細胞は、P-gpの発現が低いことが問題点として挙げられる。そこで本研究では、転写因子や低分子化合物などを利用してP-gpの発現を上昇させることを試みた。SOX18やWntシグナルを活性化させる低分子化合物をiPS細胞由来脳血管内皮細胞に作用させた結果、バリア機能を低下させることなくP-gpの発現を上昇させることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、より生体に近い脳血管内皮細胞をiPS細胞から作成可能となれば、iPS細胞由来脳血管内皮細胞が中枢神経疾患治療薬の開発において有用なツールになることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] The maturation of iPS cell-derived brain microvascular endothelial cells by inducible-SOX18 expression2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Hongyan、Yamaguchi Tomoko、Kawabata Kenji
    • 雑誌名

      Fluids and Barriers of the CNS

      巻: 20 号: 1 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1186/s12987-023-00408-5

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Inhibition of Glycogen Synthase Kinase 3ß Enhances Functions of Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Brain Microvascular Endothelial Cells in the Blood–Brain Barrier2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Tomoko、Nishijima Misae、Kawabata Kenji
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 45 号: 10 ページ: 1525-1530

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00393

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2022-10-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 創薬に適したiPS細胞由来脳血管内皮細胞の改良2023

    • 著者名/発表者名
      山口朋子、西島美妙江、張鴻燕、川端健二
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 薬物動態評価系への応用を目指したヒトiPS細胞由来脳血管内皮細胞の作製2022

    • 著者名/発表者名
      山口朋子、張鴻燕、西島美妙江、川端健二
    • 学会等名
      日本組織培養学会第94回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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