本講座は、山口大学大学院医学系研究科臨床神経学講座の独自技術である生体に近い
 in vitro ヒト血液脳関門(BBB: Blood Brain Barrier)モデルをもとに
  創薬開発研究コンソーシアム体制を構築し、BBB等血液臓器関門を通じた
   疾患・創薬研究開発の世界的拠点となることを目指しています。

研究活動

本講座は、山口大学大学院医学系研究科臨床神経学講座の独自技術である生体に近いin vitro ヒト血液脳関門(BBB: Blood Brain Barrier)モデルをもとに 創薬開発研究コンソーシアム体制を構築し、BBB等血液臓器関門を通じた疾患・創薬研究開発の世界的拠点となることを目指しています。

開設日:2021年11月1日

血液脳関門(BBB)とモデルの役割(図1)

不要な物質を脳内に入れないための強固なバリアです。そのためアルツハイマーなどの治療薬開発では、このバリアをどう通過させるかが大きな課題となります。

脳や中枢に関する薬剤開発では、実際にヒトで確認することが難しいため、ヒトの条件に近いモデルを使って化合物をスクリーニングすることが不可欠です。

この「ヒトに近い」モデルを実現する上で、脳以外の臓器にもそれぞれの臓器特性に応じた血液臓器関門が存在(臓器差)することや、また、他の動物のBBBはヒトのBBBの特性や機能とは異なる(種差)ことから、「種差」と「臓器差」を克服した内皮細胞とBBBを再現した細胞実験モデルであることが求められます。

図1 ヒトの血液脳関門(BBB)の構成

血液脳関門(BBB: Blood Brain Barrier)は、3層の細胞で構成される(血管内皮細胞、ペリサイト、アストロサイト)。細胞種別により増殖スピードが異なり、機能を維持したまま3層培養をすることは通常困難です。 BBBの2大機能は、1)バリア機能による有害物質の流入阻害と2)炎症細胞浸潤制御です。
<注>アストロサイト、ペリサイト
これらの細胞は血管内皮細胞とBBBを構成するのみでなく、最近の研究で、物質輸送を介して周辺の様々な条件を調節する機能が注目されています。

山口大学のin vitro ヒトBBBモデル(図2)

この共同研究講座の中核技術であるin vitro BBBモデルは、上記の「種差」「臓器差」を克服し、ヒトBBBの3層構造の再現性が高く、医薬品候補化合物の透過性評価性試験に適しています。

図2 山口大学のin vitroモデルの優位性

<従来型in vitro BBBモデル>
・ヒト以外の細胞を使用(げっ歯類やサル)
・他の既存in vitro BBBはバリア機能が不完全
アストロサイトエンドフット層が再現できない

<山口大学の新規in vitro BBBモデル>
・ヒト由来の血管内皮細胞、ペリサイト及びアストロサイトを使用
・温度感受性不死化・成熟分化により高度のBBB特性を保持
・生体に近いBBB構造、バリア機能を再現

本共同研究講座での取り組み(図3)

BBBを通じた疾患・創薬研究開発の世界的拠点となることを目指し、3つの研究開発に取り組みます。
・ 創薬スクリーニング用のin vitro BBBモデル等特別Kit量産化・提供
・ ポストiPS細胞となる組織特異性研究領域の確立
・ 組織特異性を保持した血管・臓器モデルによる各疾患の病態解明と新規治療法開発

スタッフ紹介(教員・共同研究者)

竹下 幸男(タケシタ ユキオ) 山口大学医学部神経・筋難病治療学講座 教授
山口大学医学部血液脳神経関門先進病態創薬研究講座 研究代表
藤川 晋(フジカワ ススム) 山口大学大学院医学系研究科 臨床神経学 助教
松尾 欣哉(マツオ キンヤ) 山口大学大学院医学系研究科 臨床神経学 助教
藤澤 美和子(フジサワ ミワコ)
髙橋 志織(タカハシ シオリ)

スタッフ紹介(研究室メンバー)

R3自己開発コースメンバー 
川崎 玲音(カワサキ レオン) 学部5年
畑 朋宏(ハタ トモヒロ) 学部5年
塩田 考矢(シオタ タカヤ) 学部5年
髙田 大資(タカタ ヒロシ) 学部5年
福迫 陽人(フクサコ ハルト) 学部5年
藤本 倫平(フジモト リンペイ) 学部5年
R4自己開発コースメンバー 
神代 啓志郎(クマシロ ケイシロウ) 学部4年
小篠 裕一(オザサ ユウイチ) 学部4年
岩立 彩佳(イワタテ アヤカ) 学部4年
梅田 琉聖(ウメダ リュウセイ) 学部4年
永田 和大(ナガタ カズヒロ) 学部4年
猿渡 佳寿浩(サルワタリ カズヒロ) 学部4年