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血液脳関門を標的とした新興感染症の病態解明と創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K19394
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分47:薬学およびその関連分野
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

諫田 泰成  国立医薬品食品衛生研究所, 薬理部, 部長 (70510387)

研究分担者 坡下 真大  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 講師 (20613384)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードiPS細胞 / COVID-19 / SARS-CoV-2 / 脳毛細血管内皮細胞 / 血液脳関門 / Wnt / 後遺症 / バリアー機能 / 新型コロナウイルス / long COVID-19 / ヒトiPS細胞 / 炎症 / 新興感染症 / 病態モデル / iPSC
研究開始時の研究の概要

現在、世界中で猛威を奮っている新型コロナウイルス感染症を引き起こすSARS-CoV-2は重篤な肺炎を引き起こすだけでなく、重症化時に様々な神経症状を引き起こす。しかしながら、中枢神経系に感染するメカニズムは明らかになっていない。そこで、本研究では、ヒトiPS細胞から血液脳関門を作製し、SARS-CoV-2の感染メカニズムを検討する。また、感染によるウイルス受容体ACE2の局在変化を基に、新型コロナウイルス感染症の治療・予防が可能な医薬品を開発する。以上により、新興感染症に向けた技術基盤を確立することが期待される。

研究成果の概要

現在、新型コロナウイルス感染症によりブレインフォグなどの長期症状が懸念されている。
そこで本研究では、ヒトiPS細胞由来の脳毛細血管内皮細胞(iPSC-BMEC)を作製し、SARS-CoV-2がACE2受容体を介して高効率で感染することを見出した。次に、SARS-CoV-2感染によりバリア機能が低下し、炎症性サイトカインの発現が誘導されることを見出した。さらに、RNA-Seq解析により、SARS-CoV-2が脳毛細血管内皮細胞のWnt経路をターゲットにする可能性を見出した。以上の結果より、SARS-CoV-2感染はWntシグナルを介して血液脳関門の機能低下を引き起こすことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

COVID-19重症化時に様々な神経症状を引き起こすことが知られており、long COVID-19と呼ばれるような長期症状が懸念されている。本研究において、血液脳関門の構成細胞である脳毛細血管内皮細胞を用いてSARS-CoV-2感染メカニズムを明らかにすることができることを明らかにした。これによりCOVID-19の病態メカニズムを解明し、long COVID-19の克服に向けて新たな治療薬や診断マーカーなどの開発につながることが期待できる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] SARS-CoV-2 causes dysfunction in human iPSC-derived brain?microvascular endothelial cells potentially by modulating the Wnt signaling pathway2024

    • 著者名/発表者名
      Yamada Shigeru、Hashita Tadahiro、Yanagida Shota、Sato Hiroyuki、Yasuhiko Yukuto、Okabe Kaori、Noda Takamasa、Nishida Motohiro、Matsunaga Tamihide、Kanda Yasunari
    • 雑誌名

      Fluids and Barriers of the CNS

      巻: 21 号: 1 ページ: 32-32

    • DOI

      10.1186/s12987-024-00533-9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TRPC3-Nox2 Protein Complex Formation Increases the Risk of SARS-CoV-2 Spike Protein-Induced Cardiomyocyte Dysfunction through ACE2 Upregulation.2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Y, Nishiyama K, Man Lee J, Ibuki Y, Imai Y, Noda T, Kamiya N, Kusakabe T, Kanda Y, Nishida M.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 1 ページ: 102-102

    • DOI

      10.3390/ijms24010102

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SARS-CoV-2 induces barrier damage and inflammatory responses in the human iPSC-derived intestinal epithelium2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada S, Noda T, Okabe K, Yanagida S, Nishida M, Kanda Y.
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 149 号: 3 ページ: 139-146

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2022.04.010

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Drug repurposing for the treatment of COVID-192022

    • 著者名/発表者名
      Kato Y, Nishiyama K, Nishimura A, Noda T, Okabe K, Kusakabe T, Kanda Y, Nishida M.
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 149 号: 3 ページ: 108-114

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2022.04.007

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SARS-CoV-2感染によるヒト血液脳関門のバリア機能低下2023

    • 著者名/発表者名
      山田茂、坡下真大、柳田翔太、佐藤寛之、安彦行人、岡部馨、野田隆政、西田基宏、松永民秀、諫田泰成
    • 学会等名
      日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来脳微小血管内皮様細胞のバリア機能に対するSARS-CoV-2感染の影響2023

    • 著者名/発表者名
      柳田翔太、山田茂、坡下真大、佐藤寛之、安彦行人、岡部馨、野田隆正、西田基宏、松永民秀、諫田泰成
    • 学会等名
      フォーラム2023 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] hiPSC-derived neural cells for chemical toxicity evaluation2023

    • 著者名/発表者名
      Yasunari Kanda
    • 学会等名
      Inaugural International Scientific Conference of the SAAT- SL
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] パンデミックの不確実性と創薬2023

    • 著者名/発表者名
      諫田泰成
    • 学会等名
      第35回 自然科学研究機構シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current status and future challenge of developmental neurotoxicity2022

    • 著者名/発表者名
      Yasunari Kanda
    • 学会等名
      3rd Asian Congress for Alterative to Animal Experiment
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of SARS-CoV-2 infection model using human iPSC2022

    • 著者名/発表者名
      Yasunari Kanda
    • 学会等名
      The 21st International Congress of the European Society of Toxicology In Vitro
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current status and future perspectives of toxicity testing using stem cell-derived 3D models2022

    • 著者名/発表者名
      Yasunari Kanda
    • 学会等名
      ICT2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of SARS-CoV-2 infection model using human iPSC-derived cardiomyocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Satsuka A, Yamada S, Yanagida S, Hayashi S, Asakura H, Nishida M.
    • 学会等名
      24th Japan-Korea Joint Seminar on Pharmacology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] COVID-19の病態メカニズムに基づく創薬への展開2022

    • 著者名/発表者名
      諫田泰成, 西田基宏
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト iPS 細胞由来分化細胞を用いた SARS-CoV-2 感染モデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      諫田泰成
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来小腸上皮細胞を用いたSARS-CoV-2感染モデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      山田茂, 野田隆政, 岡部かおり, 柳田翔太, 西田基宏, 諫田泰成
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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