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2017 年度 実施状況報告書

脳虚血時における血液脳関門の破綻及び修復機序の解明(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 15KK0349
研究機関長崎大学

研究代表者

諸藤 陽一  長崎大学, 病院(医学系), 助教 (40437869)

研究期間 (年度) 2016 – 2018
キーワード血液脳関門 / 脳血管内皮細胞 / アストロサイト / ペリサイト / 脳虚血
研究実績の概要

灌流型3次元血液脳関門モデルの開発においては、ワシントン大学と協力し、platformを試作、直径30μmのコラーゲンチューブに内皮細胞を培養し、さらに周囲にペリサイトやアストロサイトも培養した上で灌流することに成功した。細胞培養及びbioengineeringに優れた米国NORTIS社と協力し、灌流型3次元血液脳関門モデルの実験を継続しておこなっている。我々が現在開発しているモデルは以下の特徴を有している。①コラーゲンマトリックス内に円柱状の内皮細胞を培養する完全な3Dモデル、②培養液を灌流することにより内皮細胞及び他の培養細胞にシェアストレスを再現、③コラーゲンマトリックス内も培養液を灌流させることにより、血管腔側だけでなく脳側の灌流液の解析も可能となり、脳内サイトカイン動態の把握も可能。また、二次元血液脳関門モデルでは、血液脳関門におけるサイトカイン動態を把握するための予備実験を行い、その過程において、TNF-alphaはpericyte/astrocyte由来、granulocyte colony-stimulating factorは内皮細胞由来、astrocyte/pericyte由来のIL-6, MCP-1, GM-CSFは脳側、血管側双方から検出されることを見出した。これはサイトカインを脳から血管側へ輸送するトランスポーターの存在を示唆する重要な事実であると考え、英文学術誌(JCBFM)に報告した。更にRho kinese inhibitorが血液脳関門に対し、保護的な役割を果たしていることを明らかにし、現在そのメカニズムを検証している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

灌流型3次元血液脳関門モデルの開発は順調に進んでおり、十分に実用可能な段階に到達している。円柱型のみならず、経内皮電気抵抗値を測定できる平面型のモデル開発もあわせて着手している。今後は2次元モデルで得られた結果との比較を行っていく予定である。

今後の研究の推進方策

我々のもつ血液脳関門における初代培養細胞を使用した血液脳関門モデルの技術とワシントン大学及びハンガリー科学アカデミーにおける学際的ネットワークを融合させることで、研究を飛躍的に発展させていく。また、それぞれの地域で研究成果の発信を行うことで、更なる協力施設、連携施設を獲得できると考えている。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Assessment of veins in T2*-weighted MR angiography predicts infarct growth in hyperacute ischemic stroke2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Susumu、Horie Nobutaka、Morikawa Minoru、Tateishi Yohei、Hiu Takeshi、Morofuji Yoichi、Izumo Tsuyoshi、Hayashi Kentaro、Matsuo Takayuki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: e0195554

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0195554

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Revascularization for Aplastic or Twiglike Middle Cerebral Artery: A Case Report2018

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga Yuki、Izumo Tsuyoshi、Morofuji Yoichi、Horie Nobutaka、Hayashi Kentaro、Matsuo Takayuki
    • 雑誌名

      Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases

      巻: 27 ページ: e78~e79

    • DOI

      10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.12.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neurovascular unit crosstalk: Pericytes and astrocytes modify cytokine secretion patterns of brain endothelial cells2018

    • 著者名/発表者名
      Banks William A、Kovac Andrej、Morofuji Yoichi
    • 雑誌名

      Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism

      巻: 38 ページ: 1104~1118

    • DOI

      10.1177/0271678X17740793

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Early Diagnosis of Infective Endocarditis by Brain T2*-Weighted Magnetic Resonance Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Takashi、Morofuji Yoichi、Matsunaga Yuki、Horie Nobutaka、Izumo Tsuyoshi、Tateishi Yohei、Morikawa Minoru、Miura Takashi、Eishi Kiyoyuki、Matsuo Takayuki
    • 雑誌名

      Circulation J

      巻: 82 ページ: 464~468

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-17-0212

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endovascular Therapy for Acute Ischemic Stroke: Reducing Door-to-puncture Time2018

    • 著者名/発表者名
      Morofuji Yoichi、Horie Nobutaka、Tateishi Yohei、Morikawa Minoru、Sadakata Eisaku、Izumo Tsuyoshi、Tsujino Akira、Matsuo Takayuki
    • 雑誌名

      Journal of Neuroendovascular Therapy

      巻: 12 ページ: 70~74

    • DOI

      https://doi.org/10.5797/jnet.oa.2016-0140

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Age of donor of human mesenchymal stem cells affects structural and functional recovery after cell therapy following ischaemic stroke2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Susumu、Horie Nobutaka、Satoh Katsuya、Ishikawa Takeshi、Mori Tsuyoshi、Maeda Hajime、Fukuda Yuhtaka、Ishizaka Shunsuke、Hiu Takeshi、Morofuji Yoichi、Izumo Tsuyoshi、Nishida Noriyuki、Matsuo Takayuki
    • 雑誌名

      Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1177/0271678X17731964

    • 査読あり
  • [学会発表] Role of bypass procedure for complex cerebral aneurysms2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Morofuji, Tsuyoshi Izumo, Nobutaka Horie, Takeo Anda, Takayuki Matsuo
    • 学会等名
      13th International Conference on Cerebrovascular Surgery
    • 国際学会
  • [学会発表] In vitro analysis to evaluate brain metastatic potential of cancer cells from human surgical specimens -Preliminary report-2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Morofuji1, Takashi Fujimoto1, Daisuke Watanabe2, Shinsuke Nakagawa2, Kenta Ujifuku1, Nobutaka Horie1, Tsuyoshi Izumo1, Takeo Anda1, Takayuki Matsuo1
    • 学会等名
      the 20th International Symposium on Signal Transduction at the Blood-Brain Barriers
    • 国際学会
  • [図書] Neurovascular Event after Subarachnoid Hemorrhage2017

    • 著者名/発表者名
      Morofuji Y, Horie N, Hayashi K, Izumo T, Matsuo T
    • 総ページ数
      -
    • 出版者
      Narnia Inc

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公開日: 2018-12-17  

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