| 研究課題/領域番号 |
26460242
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| 研究機関 | 大阪大谷大学 |
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研究代表者 |
池田 賢二 大阪大谷大学, 薬学部, 講師 (10434812)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | iPS / シンシチオトロホブラスト / 胎盤 / 胎児移行性 / 妊娠時薬物療法 / 薬物透過性 / 評価モデル / Drug Placental Transport |
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| 研究実績の概要 |
今年度では、既に樹立されているヒトiPS細胞株の分与（以下iPS細胞）を受け、シンシチオトロホブラストへの分化条件を検討することを目的とした。分化条件の検討において、煩雑な培養手技を避けるため、まずはフィーダーレス培養法への移行に着手した。まずは、ビトロネクチンコーティングによるフィーダーレス培養法を確立し、定法に則ってiPS細胞から心筋細胞への分化が行われることを確認した。その結果、分化誘導６日目より拍動する細胞塊が認められ、iPS細胞のフィーダーレス維持培養、および分化培養法の導入に成功した。次いで、既報の分化条件により胎児移行性を制御するシンシチオトロホブラストへの分化誘導を行った。分化誘導を行ったiPS細胞からシンシチオトロホブラストの指標であるHuman Chorionic Gonadotropin (hCG)の十分な分泌能を有した細胞への分化が認められた。また、新たにhCG分泌能の分化試薬の有無による経時変化が観察され、次年度に行うシンシチオトロホブラスト層モデルの作製に向けて、分化条件の初期段階が推測された。
一方、同時に検討すべき条件も焦点が絞られ、まずセルカルチャーインサートのメンブレン上でのフィーダーレス分化誘導が可能であること、加えて経上皮電気抵抗値TEERが十分に高値であることを確認する必要が有る。十分なTEER値が得られない場合には、セルカルチャーメンブレン上に培養を行い、胎児側層にマイクロウェルを備えた透過性評価法によって細胞レベルでの透過性評価を行うことも視野に入れる。
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| 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
妊娠時の薬物療法においては倫理的背景によって、胎盤薬物透過性および胎児毒性の情報が乏しい現状があるため、同種の医薬品における胎児安全性の基準となり得る指標の確立が待望されている。申請者らはこれまでに、妥当なバリア能および胎盤における物質透過を制御しているシンシチオトロホブラスト層の分化指標を表現し得るin vitroモデルを確立してきた。しかしながら、実地医療上必要となる服用後定常状態における胎児血／母体血中濃度比をin vitroモデルで測定したところ、治療濃度域での正確な胎盤薬物透過性指標とするには、シンシチオトロホブラスト類似性をさらに改善する必要があることが明白となった。そこで本申請課題は、指標としての意義を高めるために人工多能性幹細胞（iPS細胞）の生体内類似性に着目し、iPS細胞を用いた胎盤薬物透過性評価モデルの構築を検討するものである。
目的達成のため、初年度ではまずiPS細胞の維持培養および分化誘導法の導入を行い、シンシチオトロホブラストへの分化誘導が可能であることを確認した。従って現在までの達成度は概ね順調に進行していると判断できる。しかしながら、薬物透過評価モデルの構築のためには、細胞層の形成が不可欠である。iPS細胞をシンシチオトロホブラスト様に分化誘導し、さらに細胞層を形成させるためには、さらなる分化条件および維持培養条件の検討が必要であり、当初の計画以上に進んでいるとは言えない。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後早急に検討すべき項目は、セルカルチャーメンブレン上にiPS細胞由来シンシシオトロホブラスト層を形成させるための条件探索である。そのために、hCG分泌能を維持しつつ細胞層を形成する条件とセルカルチャーメンブレン上での維持培養条件の検討を並行して行い、薬物透過評価モデルとしての至適条件を決定する。iPS細胞由来胎盤薬物透過性評価モデルとしてのシンシチオiPS細胞の培養条件が概ね特定された後は、P-gpの基質であるバルプロ酸やBCRPの基質であるシメチジンを用いて、シンシチオトロホブラストで機能している各種トランスポーター機能が反映されていることを実証し、最終的に培養条件を確定する。また、既知の生体情報は、BriggsらによるDrugs in Pregnancy and Lactationなどの文献よりFetal/Maternal比(F/M比)を抽出し、本シンシチオiPS細胞モデルによるF/M比(F/MSiPS)との相関関係を確認する。次いで、確認された相関関係を背景としてF/MSiPSの妥当性を評価し、各疾患において妊娠時に用いられる可能性のある薬剤群間でのF/MSiPSの比較検討を行う。さらに妊娠時薬物療法安全性評価としての本指標の重要性を催奇形性との相関も含めて最終段階で評価し、公的機関への胎盤薬物透過指標の提案段階に向けて、本モデルの明確な胎盤薬物透過性指標としてのエビデンス蓄積を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
現在までの達成度は概ね順調に進行していると判断できる。しかしながら、薬物透過評価モデルの構築のためには、さらなる分化条件および維持培養条件の検討が必要である。検討すべき培養条件の選別のために、試薬購入よりも情報収集を重要視したために、次年度使用額が発生した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度使用額と翌年分として請求した助成金とを合わせた使用計画は、ほぼ翌年分の使用計画と変更はない。iPS細胞のシンシチオトロホブラスト分化誘導、分化後の維持培養、およびセルカルチャーメンブレン上での培養条件決定のための試薬購入にまずは充てる。
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