ヒト脳マイクロパソフィジオロジカルシステムズ：脳疾患の生体模倣と創薬研究への応用

人脑微病理生理系统：在脑疾病仿生学和药物发现研究中的应用

• 批准号: 22H02791
• 负责人: 降幡 知巳
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02791/
• 关键词: 血液脳関門; 生体模倣システム; in vitro; 中枢神経系疾患; In vitro model; Drug screening

本研究は、脳疾患を再現する新たな三次元型ヒトモデル「ヒト脳Micro-Patho-Physiological Systems」を創成すること、さらに病態機序解析や薬効解析を通じて、創薬研究におけるそれらの有用性・実装性までを実証することを目的としている。具体的な対象疾患はグリオーマ、多発性硬化症、パーキンソン病である。初年度は、各病態モデルを構築するための基盤条件の検討を行った。まずグリオーマモデルでは、U87、U251、AM-38、ccf-sttgの４種のグリオーマ細胞と脳毛細血管内皮細胞を共培養し、それぞれの血液脳腫瘍関門機能を検討した。その結果、関門機能は全ての共培養モデルにおいて一様ではなく、差異が認められた。したがって、用いるグリオーマ細胞の特性に応じて異なる特徴を有するモデルを構築することができると考えられた。多発性硬化症モデルの構築に向け、まず脳毛細血管内皮細胞の炎症応答性を解析した。その結果、炎症性サイトカイン曝露下で免疫細胞モデルであるＴＨＰ－１細胞とＪｕｒｋａｔ細胞の脳毛細血管内皮細胞への接着が亢進することが明らかとなった。パーキンソン病モデルの構築に向け、ヒト不死化アストロサイトとドパミン神経由来LUHMES細胞との共培養法の構築と検証を行った。その結果、アストロサイトとの共培養によりLUHMES細胞の成熟化が促進した。さらにアストロサイトとの共培養時にのみ、炎症性サイトカイン曝露による神経障害が認められた。以上について、学会発表を行った。これら結果により、各モデル構築における基本的な知見を得ることが出来たことから、次年度は各病態に応じた検討を進める予定である。

本研究旨在创建一种再现脑部疾病的新型三维人体模型“人脑微病理生理系统”，并通过病理机制分析和药物功效分析来评估其在药物发现研究中的有用性，目的是论证。执行。具体目标疾病是神经胶质瘤、多发性硬化症和帕金森病。第一年，我们调查了构建每个病理模型的基本条件。首先，在神经胶质瘤模型中，将U87、U251、AM-38和CCF-STTG四种神经胶质瘤细胞与脑毛细血管内皮细胞共培养，并研究每种细胞的血脑肿瘤屏障功能。因此，所有共培养模型中的屏障功能并不统一，并且观察到差异。因此，认为可以根据所使用的神经胶质瘤细胞的特征构建具有不同特征的模型。为了构建多发性硬化症模型，我们首先分析了脑毛细血管内皮细胞的炎症反应性。结果表明，免疫细胞模型THP-1细胞和Jurkat细胞与脑毛细血管内皮细胞的粘附在炎症细胞因子的作用下增强。为了构建帕金森病模型，我们构建并验证了人类永生化星形胶质细胞和多巴胺能神经元衍生的 LUHMES 细胞的共培养方法。结果，与星形胶质细胞共培养促进了 LUHMES 细胞的成熟。此外，仅在与星形胶质细胞共培养时才观察到由于炎症细胞因子暴露而引起的神经病变。在一次学术会议上对此进行了介绍。基于这些结果，我们已经能够获得构建每个模型的基础知识，我们计划在明年继续针对每种病理状况进行研究。

项目成果

EBI2 receptor-mediated regulation of immune cell transmigration via an in vitro tri-cell model of the blood brain barrier

通过血脑屏障的体外三细胞模型，EBI2受体介导的免疫细胞迁移调节

• 发表时间: 2022
• 作者: Fiona Caratis;Tomomi Furihata;Bartosz Karaszewski;Aleksandra Rutkowska
• 通讯作者: Aleksandra Rutkowska

The function of GPR183/7α,25OHC signalling in the brain microvessels and in multiple sclerosis.

GPR183/7α,25OHC 信号在脑微血管和多发性硬化症中的功能。

• 发表时间: 2022
• 作者: Fiona Caratis;Bartosz Karaszewski;Tomomi Furihata;Aleksandra Rutkowska
• 通讯作者: Aleksandra Rutkowska

活性化アストロサイトモデル確立に向けたヒト不死化アストロサイトの炎症応答プロファイリング

人类永生化星形胶质细胞的炎症反应分析，建立激活的星形胶质细胞模型

• 发表时间: 2023
• 作者: 根岸 由佳;長谷川 理歩;山下 雅子;髙崎 桃花;馬場 知代;森尾 花恵;降幡 知巳
• 通讯作者: 降幡 知巳

Medical University of Gdansk(ポーランド)

格但斯克医科大学（波兰）

生体模倣によるヒト不死化アストロサイトの機能向上に向けた試み

尝试通过仿生提高人类永生化星形胶质细胞的功能

• 发表时间: 2023
• 作者: 山下 雅子;馬場 知代;森尾 花恵;降幡 知巳
• 通讯作者: 降幡 知巳