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2021 年度 実施状況報告書

がん脳転移および薬物動態解析を目的とした灌流型3次元血液脳関門モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K16635
研究機関長崎大学

研究代表者

藤本 隆史  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (00712085)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード血液脳関門 / 脳転移 / スタチン / in vitro model / ペリサイト
研究実績の概要

灌流型3次元血液脳関門モデルは、以前から使用している方法を用いて、脳血管内皮内皮細胞、ペリサイト及びアストロサイトを各々播種し、灌流下でもその機能を保持することを確認した。使用細胞として主にラットの初代培養細胞を用いて評価を行っていたが、同時に人工多能性幹細胞(iPSCs)を用いた実験モデルも同時に作成し、2次元および3次元モデルにおいてその有効性を評価している。
がん細胞の脳血管内皮細胞への侵襲性に関しては広く知られているが、今研究課題に関連して行った実験により、がん脳転移細胞、脳血管内皮細胞およびペリサイトとの関連性を遺伝子発現で確認し、ペリサイトが転移の予防に関して促進的に働いていることを示唆する結果を得て報告した。がん細胞の初代培養細胞の樹立を継続するとともに、より簡易的にがん細胞の血管内皮細胞への影響を評価すべく、エクソソームに着目しその有効性を評価している。さらにヒトより採取された血清を用いてin vitro modelの血管測、脳測への影響を検討し、脳血管細胞を含めた細胞ごとの関連性を検討する。
また、がん細胞の転移において有効と考えられる薬剤としてスタチン製剤に注目し、その薬剤作用において炎症作用に対しスタチン製剤が拮抗的に働き、脳血管内皮細胞を保護することを証明し、英文学術誌に報告した。さらに、本研究過程で得た知見を踏まえ、スタチン製剤の脳血管障害およびがんにおける使用と有効性においてレビューを行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

灌流型モデルにおいては十分に実証可能であるが、転移細胞株の樹立においてはCovid-19の影響もあり、十分な試行を行えず不十分であった。また、同様にCovid-19の影響により共同研究を行っているハンガリー生命科学研究所およびワシントン大学との直接的な技術連携が困難であったため研究が遅れている。

今後の研究の推進方策

COVID-19の影響により、一部の実験が遅延しているため、Zoom等を利用したWeb会議を通して実験内容を協議し、それぞれの国での実験を進める。また、がん細胞の初代培養株の直接的な脳血管内細胞の影響のみではなく、血清やエクソソームなどを用いた影響を検討する。

次年度使用額が生じた理由

当初の計画より肺がん細胞株の樹立において遅延を認めており、それに伴い次年度使用額が生じた。次年度の実験経費として使用予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件)

  • [国際共同研究] ワシントン大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ワシントン大学
  • [国際共同研究] ハンガリー科学アカデミー(ハンガリー)

    • 国名
      ハンガリー
    • 外国機関名
      ハンガリー科学アカデミー
  • [雑誌論文] Prolonged culturing of iPSC-derived brain endothelial-like cells is associated with quiescence, downregulation of glycolysis, and resistance to disruption by an Alzheimer’s brain milieu2022

    • 著者名/発表者名
      Williams Lindsey M.、Fujimoto Takashi、Weaver Riley R.、Logsdon Aric F.、Evitts Kira M.、Young Jessica E.、Banks William A.、Erickson Michelle A.
    • 雑誌名

      Fluids and Barriers of the CNS

      巻: 19 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s12987-022-00307-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exploration of Pericyte-Derived Factors Implicated in Lung Cancer Brain Metastasis Protection: A Pilot Messenger RNA Sequencing Using the Blood-Brain Barrier In Vitro Model2022

    • 著者名/発表者名
      Ujifuku Kenta、Fujimoto Takashi、Sato Kei、Morofuji Yoichi、Muto Hideki、Masumoto Hiroshi、Nakagawa Shinsuke、Niwa Masami、Matsuo Takayuki
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Neurobiology

      巻: 42 ページ: 997~1004

    • DOI

      10.1007/s10571-020-00988-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Beyond Lipid-Lowering: Effects of Statins on Cardiovascular and Cerebrovascular Diseases and Cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Morofuji Yoichi、Nakagawa Shinsuke、Ujifuku Kenta、Fujimoto Takashi、Otsuka Kaishi、Niwa Masami、Tsutsumi Keisuke
    • 雑誌名

      Pharmaceuticals

      巻: 15 ページ: 151~151

    • DOI

      10.3390/ph15020151

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hematoma expansion unrelated to rebleeding in ruptured anterior cerebral artery aneurysms treated by early endovascular embolization2021

    • 著者名/発表者名
      Okamura Kazuaki、Morofuji Yoichi、Horie Nobutaka、Izumo Tsuyoshi、Sato Kei、Fujimoto Takashi、Matsuo Takayuki
    • 雑誌名

      Surgical Neurology International

      巻: 12 ページ: 571~571

    • DOI

      10.25259/SNI_816_2021

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Partial Clipping Occlusion Including Rupture Point Is an Effective Strategy for Ruptured Giant Fusiform Basilar Artery Aneurysm: A Technical Case Report2021

    • 著者名/発表者名
      Izumo Tsuyoshi、Fujimoto Takashi、Morofuji Yoichi、Tateishi Yohei、Matsuo Takayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neurology

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fneur.2021.743654

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Increased In Vitro Intercellular Barrier Function of Lung Epithelial Cells Using Adipose-Derived Mesenchymal Stem/Stromal Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ishii Mitsutoshi、Tsuchiya Tomoshi、Doi Ryoichiro、Morofuji Yoichi、Fujimoto Takashi、Muto Hideki、Suematsu Takashi、Mori Ryoichi、Matsumoto Keitaro、Miyazaki Takuro、Tomoshige Koichi、Watanabe Hironosuke、Iwatake Mayumi、Nagayasu Takeshi
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 13 ページ: 1264~1264

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics13081264

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pitavastatin Ameliorates Lipopolysaccharide-Induced Blood-Brain Barrier Dysfunction2021

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Takashi、Morofuji Yoichi、Kovac Andrej、Erickson Michelle A.、Deli Maria A.、Niwa Masami、Banks William A.
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 9 ページ: 837~837

    • DOI

      10.3390/biomedicines9070837

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Case of Invasive Sphenoid Sinus Aspergillosis Presenting as Oculomotor Nerve Palsy in a Healthy Patient2021

    • 著者名/発表者名
      FUJIMOTO Takashi、MOROFUJI Yoichi、HIU Takeshi、YOSHIDA Koichi、IZUMIKAWA Koichi、WATANABE Takeshi、MATSUO Takayuki
    • 雑誌名

      NMC Case Report Journal

      巻: 8 ページ: 343~347

    • DOI

      10.2176/nmccrj.cr.2020-0189

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2022-12-28  

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