神経変性疾患由来iPS細胞を用いたin vitro血液脳関門モデル構築と病態解析

利用神经退行性疾病来源的 iPS 细胞进行体外血脑屏障模型构建和病理分析

基本信息

批准号：
20K07741
负责人：
野中里紗
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

血液脳関門（blood-brain barrier: BBB）は血液と中枢神経系との間の物質交換を制限するバリア機構であり、この血液脳関門の破綻がパーキンソン病などの難治性神経変性疾患の疾患発症と関連するという知見が報告されている。本研究は、健常者および神経変性疾患患者由来iPS細胞を用いて血液脳関門細胞モデルを確立・解析することで、神経変性疾患における血液脳関門の機能破綻機構の解明および治療標的の同定を目指すものである。本年度は、内皮細胞、ペリサイトの分化誘導法の取得、並行して、健常・疾患由来iPS細胞から分化誘導した内皮細胞およびペリサイトの細胞特性の解析を行うことを予定していた。内皮細胞への分化誘導は、これまでに複数の健常由来iPS細胞から分化誘導を行い、その健常由来の複数株において、内皮細胞特異マーカーの発現を指標に内皮細胞分化能を確認していたが、本年度は、パーキンソン病の疾患由来iPS細胞の複数株を用いて内皮細胞への分化誘導を行い、内皮細胞特異マーカーの発現を確認することが出来た。また、ペリサイトへの分化誘導は、昨年度に変更した分化誘導法を用いて解析に必要な細胞数を得ることができ、健常由来iPS細胞の複数株において、ペリサイト特異マーカーの発現が確認していたが、本年度は、パーキンソン病の疾患由来iPS細胞の複数株を用いて分化誘導を行い、健常由来と同様にペリサイト特異マーカーの発現を確認ができた。iPS細胞からアストロサイトへの分化誘導は、培養期間の短縮に加え、誘導効率の改良を行っており、高効率にアストロサイトへの分化誘導が可能になっている。現在は共培養モデルの構築に向けて検討を進めており、バリア機能や細胞透過性の評価等および各種細胞の細胞間相互作用の解析を行う予定でいる。

血脑屏障（BBB）是一种障碍机制，它限制了血液和中枢神经系统之间物质的交换，据报道，血脑屏障的这种崩溃与诸如帕克森病等顽固性神经退行性疾病中的疾病发作有关。这项研究旨在阐明神经退行性疾病中血脑屏障的功能分解的机制，并通过使用源自健康个体和神经退行性疾病患者的IPS细胞建立和分析血脑屏障细胞来确定治疗靶标。今年，我们计划获取一种诱导内皮细胞和周细胞分化的方法，同时，我们分析了与健康的，疾病衍生的IPS细胞区分开的内皮细胞和周细胞的细胞特性。先前已经从多个健康的IPS细胞中诱导了分化为内皮细胞的诱导，并且使用内皮细胞特异性标记作为指示剂，证实了内皮细胞在多个健康衍生菌株中分化的能力。然而，今年，使用帕金森氏病的多种IPS细胞诱导内皮细胞的分化，并证实了内皮细胞特异性标记的表达。此外，使用去年更改的分化诱导方法获得了分析所需的细胞数量，并在多种衍生的IPS细胞中证实了周细胞特异性标记的表达。但是，今年，使用帕金森氏病的多种IPS细胞进行了分化，并以与健康衍生的IPS细胞相同的方式证实了周细胞特异性标记的表达。诱导从IPS细胞到星形胶质细胞的分化不仅缩短了培养期，而且还提高了诱导效率，从而可以高效地诱导分化为星形胶质细胞。目前，我们目前正在研究共培养模型的构建，并计划评估屏障功能和细胞渗透性，并分析各种细胞之间的细胞细胞相互作用。