AMED研究開発課題データベース 日本医療研究開発機構（AMED）の助成により行われた研究開発の課題や研究者を収録したデータベースです。

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【成果報告書】

成果の概要

本年度は、不死化BBB細胞を搭載した３次元BBBデバイスを構築し、TEER値やBBBマーカーの発現を指標として、これまでに構築したヒトiPS由来BBBデバイスとの特性比較を行なった。また、前年度に引き続き、ヒト不死化BBB内皮細胞を播種したBBB灌流デバイスにおいて、試験化合物３種を用いた薬剤透過性試験を様々な流れ条件で実施した。流れ条件0.3～1dyn/cm ² においては、BBB透過性に関与する種々のトランスポーターの発現が上昇し、とりわけ、薬剤排出ポンプとして知られるP-gpのローダミン排出活性は静置培養と比べ有意に（最大２倍）上昇することを確認した。創薬研究へのデバイスの有用性を示すために、BBBデバイスを用いて受容体介在性トランスサイトーシス（RMT）の評価を行なった。具体的にはトランスフェリン受容体（TfR）に結合してBBBを透過することが知られるMEM-189抗体の透過量を計測した。不死化BBB内皮細胞を用いた場合、コントロール抗体と比較してMEM-189抗体の透過性が高く、低温培養によってその透過性が大きく減少したことから、RMTを検出できている可能性が示唆された。一方、ヒトiPS細胞由来脳内皮細胞を用いた場合、抗体の透過性は不死化脳血管内皮細胞を用いた場合の10分の１程度で、検出感度を改善する必要が生じた。そこで、MEM-189抗体のサンドイッチELISA検出系を独自に開発し、ヒトiPS由来脳血管内皮細胞におけるRMTを評価可能な体制を構築した。
分担研究開発課題では、ヒト不死化BBB細胞を提供するためのストックを維持管理するとともに、細胞培養法の開発や細胞の品質評価、細胞を提供するための指標の探索など、ＢＢＢデバイス開発に資する基盤データの取得に取り組んだ（降幡課題）。また、共培養によりヒトiPS細胞由来脳血管内皮細胞の経内皮電気抵抗値を有意に上昇させるヒトiPS細胞由来脳ペリサイトの分化誘導法の開発にも成功した（坡下課題）。
以上の研究成果に関して、論文発表３件、学会発表６件（国外１件、国内５件）、および２件の特許出願を行った。

学会誌・雑誌等における論文一覧

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1.Miura S, Morimoto Y, Furihata T, Takeuchi S, Functional analysis of human brain endothelium using a microfluidic device integrating a cell culture insert. APL Bioengineering, 2022, 6(1), 016103, doi: 10.1063/5.0085564

2.Morimoto Y, Nagata S, Matsumoto M, Sugawara K, Miura S, and Takeuchi S, Microfluidic system for applying shear flow to endothelial cells on culture insert with collagen vitrigel membrane. Sensors and Acutuators:B. Chemical, 2021, 348, 130675, doi: 10.1016/j.snb.2021.130675

3.Ito R, Morio H, Baba T, Sakaguchi Y, Wakayama N, Isogai R, Yamaura Y, Komori T, Furihata T. In Vitro-In Vivo Correlation of Blood-Brain Barrier Permeability of Drugs: A Feasibility Study Towards Development of Prediction Methods for Brain Drug Concentration in Humans. Pharm Res. 2022, doi: 10.1007/s11095-022-03189-y.

学会・シンポジウム等における口頭・ポスター

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1.BLOOD-BRAIN BARRIER SPHEROID ARRAY FOR DRUG-UPTAKE ASSAY, Shima A, Nie MH, Takeuchi S, MicroTAS2021, 国外，ポスター発表

国外　/　ポスター

2.Characterization of a human immortalized cell-based BBB triculture model and its potential application to prediction of in vivo drug BBB permeability. Ito R, Morio H, Baba T, Sakaguchi Y, Wakayama N, Isogai R, Yamaura Y, Komori T, Furihata T. 日本薬物動態学会 第36回年会, 2021/11/17, 国内, ポスター発表

国内　/　ポスター

3.BBB microphysiology system (MPS)のBBB機能評価基準の選定とヒト不死化細胞モデルでの検証. 北村　貴美子、最上　由香里、豊田 裕子、三原 郁恵、森口 博行、奈良岡 準、降幡 知巳、石田 誠一、佐藤 薫, シンポジウム：細胞アッセイ技術の現状と将来, 2022/1/25, 国内, ポスター発表

国内　/　ポスター

4.血液脳関門（BBB）発達時期におけるBBB成熟マーカーの探索およびヒト型 3D in vitro BBBモデルでの発現検証, 最上 由香里、北村 貴美子、松崎 典弥、降幡 知巳、石田 誠一、佐藤 薫. 日本薬学会第142年会, 2022/3/25, 国内, ポスター発表

国内　/　ポスター

5.病態解明研究に応用可能なヒトiPS細胞由来脳毛細血管内皮細胞の作製, 山下美紗季, 青木啓将, 青山峰芳, 坡下真大, 松永民秀, 第31回日本医療薬学会年会, 国内, 口頭発表（YIAノミネート）

国内　/　口頭

6.ヒトiPS細胞由来脳ペリサイトの分化誘導法の確立, 西　萌奈, 山下美紗季, 坡下真大, 岩尾岳洋, 松永民秀, 日本薬物動態学会第36回年会、ポスター発表

不明　/　ポスター