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2023 年度 実績報告書

多発性硬化症患者iPS細胞を用いた血液脳関門破綻候補遺伝子の同定とその臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K15711
研究機関山口大学

研究代表者

西原 秀昭  山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (50780798)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
キーワード多発性硬化症 / 血液脳関門 / iPS細胞 / 免疫細胞浸潤
研究実績の概要

多発性硬化症(MS)では血液脳関門の破綻が病態に関わっているが,一般的には中枢神経内炎症の二次的結果と考えられている.本研究ではiPS細胞を用いてMS患者由来血液脳関門モデルを作製することで,BBB破綻が直接的に病態に関与する可能性を検討した.
本研究課題では日本人多発性硬化症患者5例から新たに各複数株のiPS細胞を樹立した.独自開発したBBB構成内皮細胞の分化誘導方法を用いて,健常人由来のBBBモデルと比較することで,MSでは炎症が存在しないin vitroの環境でBBBの重要な機能である小分子の透過性(易漏出性)が亢進している,すなわちBBBが漏れやすいことを見出した.また,MS患者由来BBBモデルでは免疫細胞の浸潤に関わる内皮細胞上の接着因子が高発現していることを示した.患者由来BBB構成内皮細胞のオミクス解析の結果から,小分子の透過性亢進,接着因子の高発現に関わる候補分子を同定した.候補分子に関しては,健常人由来株に阻害剤を用いることでMS様のBBB破綻が再現できることを確認した.
さらには,症例数を増やして検討する中で,患者ごとにBBB破綻の程度が異なるという興味深い結果を得た.MSでの病型決定因子や重症度予測のバイオマーカーを開発することは,MS治療薬が複数使用可能となった現在の臨床現場で,個別化医療に向けて重要である.今後,臨床病型の異なるMS患者(benign MS,PPSM,SPMS)からBBBモデルを作製することで,「遺伝的なBBBの脆弱性がMSの病態進行に与える影響」の解析を行うために,国内外の施設と共同研究体制を構築した.

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Bern/University of Lausanne(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      University of Bern/University of Lausanne
  • [国際共同研究] University of Rochester/University of Wisconsin Madison(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Rochester/University of Wisconsin Madison
  • [国際共同研究] University of Muenster(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      University of Muenster
  • [国際共同研究] Biological Research Centre(ハンガリー)

    • 国名
      ハンガリー
    • 外国機関名
      Biological Research Centre
  • [雑誌論文] SARS-CoV-2 infects epithelial cells of the blood-cerebrospinal fluid barrier rather than endothelial cells or pericytes of the blood-brain barrier2023

    • 著者名/発表者名
      Studle Chiara、Nishihara Hideaki、Wischnewski Sven、Kulsvehagen Laila、Perriot Sylvain、Ishikawa Hiroshi、Schroten Horst、Frank Stephan、Deigendesch Nikolaus、Du Pasquier Renaud、Schirmer Lucas、Probstel Anne-Katrin、Engelhardt Britta
    • 雑誌名

      Fluids and Barriers of the CNS

      巻: 20 ページ: 76

    • DOI

      10.1186/s12987-023-00479-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Differentiation of Human Induced Pluripotent Stem Cells to Brain Microvascular Endothelial Cell-Like Cells with a Mature Immune Phenotype2023

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Kinya、Engelhardt Britta、Nishihara Hideaki
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 195 ページ: -

    • DOI

      10.3791/65134

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The choroid plexus acts as an immune cell reservoir and brain entry site in experimental autoimmune encephalomyelitis2023

    • 著者名/発表者名
      Lazarevic Ivana、Soldati Sasha、Mapunda Josephine A.、Rudolph Henriette、Rosito Maria、de Oliveira Alex Cardoso、Enzmann Gaby、Nishihara Hideaki、Ishikawa Hiroshi、Tenenbaum Tobias、Schroten Horst、Engelhardt Britta
    • 雑誌名

      Fluids and Barriers of the CNS

      巻: 20 ページ: 39

    • DOI

      10.1186/s12987-023-00441-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] High levels of endothelial ICAM-1 prohibit natalizumab mediated abrogation of CD4+ T cell arrest on the inflamed BBB under flow in vitro2023

    • 著者名/発表者名
      Soldati Sasha、Bar Alexander、Vladymyrov Mykhailo、Glavin Dale、McGrath James L.、Gosselet Fabien、Nishihara Hideaki、Goelz Susan、Engelhardt Britta
    • 雑誌名

      Journal of Neuroinflammation

      巻: 20 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s12974-023-02797-8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rebuilding insight into the pathophysiology of Alzheimer's disease through new blood-brain barrier models2023

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Kinya、Nshihara Hideaki
    • 雑誌名

      Neural Regeneration Research

      巻: 19 ページ: 1954~1960

    • DOI

      10.4103/1673-5374.390978

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Antineutrophil cytoplasmic antibody-associated vasculitis with predominant truncal muscle weakness: a retrospective case series2023

    • 著者名/発表者名
      Nemoto Joe、Nishihara Hideaki、Yasuhi Taro、Sato Ryota、Koga Michiaki、Kanda Takashi、Nakamori Masayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neurology

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fneur.2023.1277337

  • [学会発表] Modeling blood-brain barrier dysfunction in amyotrophic lateral sclerosis (ALS)2023

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Nishihara, Kinya Matsuo, Satoru Morimoto, Hideyuki Okano
    • 学会等名
      CVB2023
    • 国際学会
  • [学会発表] iPS cell-derived Blood-Brain Barrier (BBB) Model: targeting the BBB for diagnosis and treatment2023

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Nishihara
    • 学会等名
      Seminar at TKI
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本人多発性硬化症患者には血液脳関門を破綻する遺伝的素因が存在するか?2023

    • 著者名/発表者名
      西原 秀昭
    • 学会等名
      第35回日本神経免疫学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 多発性硬化症における血液脳関門破綻に関連する標的分子の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      松尾欣哉, 西原秀昭, David Francisco, Remy Bruggmann, Britta Engerhalt
    • 学会等名
      第35回日本神経免疫学会学術集会
  • [学会発表] 多発性硬化症患者では血液脳関門構成内皮細胞が免疫細胞の中枢神経浸潤を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      西原 秀昭,松尾 欣哉,Maud Bagnoud,Robert Hoepner,Andrew Chan,Fabien Gosselet, Britta Engelhardt
    • 学会等名
      第35回日本神経免疫学会学術集会
  • [学会発表] iPS cell-derived Blood-Brain Barrier (BBB) Model: targeting the BBB for diagnosis and treatment2023

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Nishihara
    • 学会等名
      第35回日本神経免疫学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional analysis of potential target molecules related to blood-brain barrier breakdown in multiple sclerosis2023

    • 著者名/発表者名
      Kinya Matsuo, Hideaki Nishihara, David Francisco, Remy Bruggmann, Britta Engerhalt.
    • 学会等名
      第65回日本神経学会学術大会
  • [学会発表] Modeling blood-brain barrier dysfunction in amyotrophic lateral sclerosis (ALS)2023

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Nishihara, Kinya Matsuo, Satoru Morimoto, Hideyuki Okano
    • 学会等名
      64th Annual Meeting of the Japanese Society of Neurology
  • [備考] iPS-BBB研究所

    • URL

      https://ipscs-bbb.com

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公開日: 2024-12-25  

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