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当該年度は、昨年度までに構築したGradient-in-CUBEシステムをさらに発展させ、CUBEを用いてモジュール化された組織をチップ内に組み合わせることにより、組織間相互作用が解析可能なプラットフォームを構築した。その第一モデルとして、脳との相互作用を再現できる新たな血液脳関門(BBB: Blood Brain Barrier)モデルの構築した。
5mm角のCUBE型フレームを作成し、内部にマトリゲルと共にヒト脳に由来するアストロサイトとペリサイトを埋め込んだ後、ヒトiPS細胞から分化させた脳血管内皮細胞をマトリゲルの表面に播種した。脳血管内皮細胞は表面張力により、マトリゲル上でシート状になり、3種の細胞を共培養することで、内皮細胞のシートの下でアストロサイト、ペリサイトが内皮細胞に向かって3次元的に伸びていくという、血液脳関門同様の形態が再現できた。作製したBBBモデルがBBBとしての機能を持っていることを立証するため、タイトジャンクション形成・トランスポーター発現・物質透過性の試験を行い、強固なバリア機能とともに、BBB主要トランスポーター発現が確認できた。
さらに本モジュールを配置したチップの下流に脳腫瘍を入れ込んだCUBEモジュールを配置することで、抗がん剤候補化合物がどの程度BBBを透過し、腫瘍細胞を攻撃することができるのかスクリーニングが可能となった。以上のように、CUBEによる組織モジュール化で組織間相互作用が解析可能なプラットフォームを構築することができた。
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