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。

这项研究旨在创建一种新的三维人类模型，即“人脑微神经生理系统”，该模型复制脑部疾病，并通过病理学机制分析和药物有效性分析来证明其在药物发现研究中的有用性和完整性。特定的靶标疾病包括神经胶质瘤，多发性硬化症和帕金森氏病。在第一年，我们检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，将四种类型的神经胶质瘤细胞，U87，U251，AM-38和CCF-STTG以及脑毛细血管内皮细胞共培养，以检查每个神经胶质瘤肿瘤的屏障功能。结果，在所有共培养模型中，屏障功能并不均匀，并且观察到差异。因此，人们认为可以根据所使用的神经胶质瘤细胞的特征来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管内皮细胞的炎症反应。结果，可以发现，在炎性细胞因子暴露下，THP-1细胞和Jurkat细胞的免疫细胞模型对脑毛细血管内皮细胞的粘附得到了增强。为了构建帕金森氏病模型，我们已经构建并验证了一种结合人类永生的星形胶质细胞和多巴胺神经衍生的Luhmes细胞的方法。结果，与星形胶质细胞共培养促进了Luhmes细胞的成熟。此外，仅当与星形胶质细胞共培养时，由于炎性细胞因子的暴露而引起的神经病变。关于上述内容进行了会议演讲。这些结果提供了有关每个模型的构建的基本知识，我们计划在下一个财政年度根据每种条件进行考虑。

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