JP2001238681A - 共培養による血液脳関門再構築モデル - Google Patents
共培養による血液脳関門再構築モデルInfo
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Abstract
血液脳関門透過機構に基づいた中枢作用型薬物、中枢で
の副作用が問題となる薬物、脳毛細血管内皮細胞に発現
する種々の受容体を標的とした薬物、又は脳毛細血管内
皮細胞の障害を標的とした薬物をスクリーニングする上
で極めて有用な血液脳関門再構築モデルを提供するこ
と。 【解決手段】 温度感受性変異株SV40tsA58の
ラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラッ
ト由来の不死化脳毛細血管内皮細胞株と、同ラット由来
の不死化アストロサイト細胞株とを非接触状態で共培養
することにより、又は、前記不死化脳毛細血管内皮細胞
株と不死化アストロサイト細胞株と同ラット由来の不死
化脳毛細血管周皮細胞株とを非接触状態で共培養するこ
とにより、血液脳関門再構築モデルを作製する。
Description
モデル、より詳しくは、ラット由来の不死化脳毛細血管
内皮細胞株、不死化アストロサイト細胞株、不死化脳毛
細血管周皮細胞株を共培養することによる血液脳関門再
構築モデルの作製方法や、共培養することにより得られ
る血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強した不死化
脳毛細血管内皮細胞株や、かかる血液脳関門モデルや血
液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強した不死化脳毛
細血管内皮細胞株を用いた血液脳関門形成促進物質等の
スクリーニング方法等に関する。
は、血液から脳組織内への物質の移行を制限する関門で
あり、これによって、脳は有害物質などから守られてい
る。ニコチン、カフェイン、ヘロイン等の脂溶性物質は
この血液脳関門を容易に通過できるが、一般に極性物
質、強電解質など非脂溶性物質は通過しにくいものの、
脳の代謝に必要なD−グルコース等の水溶性物質はキャ
リヤーによって血液脳関門を透過して脳組織へ運ばれる
ことが知られている。脳毛細血管においては、隣接する
内皮細胞同士がタイト・ジャンクションと呼ばれる緊密
な結合を形成し、細胞間の隙間から漏出しないようにな
っており、そのため、脳内に出入りする物質は原則とし
て脳毛細血管内皮細胞を通過しなくてはならないとされ
ている。
への栄養物質だけでなく細胞膜に発現している種々の輸
送系によって薬物を脳内へ輸送する。あるいは、その実
体はほとんど解明されていないが、血液脳関門には脳か
ら循環血液方向へ神経伝達物質の代謝物および異物を排
出する輸送系が働く特殊な生理機能が存在する。異物で
ある薬物の中には脂溶性が高いにも係わらず脳への移行
性が悪いものも多いことが知られており、その原因とし
て血液脳関門に存在する排出輸送系によって一旦脳内へ
移行した薬物がその移行速度の数十倍から数百倍も高い
速度で脳から排出されることが考えられている。例えば
エイズウイルス治療薬であるアジドチミジンは血液脳関
門排出輸送系の働きによって脳への移行性が著しく制限
されている(J. Pharmacol. Exp. Ther., 281, 369-37
5, 1997、ibid 282, 1509-1517, 1997)。このように中
枢作用型薬物の脳への移行において血液脳関門は極めて
重要な役割を果たしている。
ては、初代培養脳毛細血管内皮細胞単離方法(Audus&B
orchardtら、Pharm. Res., 3, 81-87, 1986)に基づい
て、ウシから調製して実験が行われてきた。しかし、初
代培養細胞では、例えば中性アミノ酸輸送系で運ばれる
L−ドーパやヘキソース輸送系で運ばれるグルコースの
輸送速度がインビボ系に比べて数十倍以下と低いことが
報告され(Pardridgeら、J. Pharmacol. Exp. Ther., 2
53, 884-891, 1990)、逆に単純拡散による物質透過が
インビボ系よりも150倍以上高く、血液脳関門のモデ
ルとしては不十分であった。また、株化脳毛細血管内皮
細胞であるMBEC−4(Tatsuta Tら、J. Biol. Che
m., 267, 20383-20391, 1992)では、インビボで発現し
ているmdr(multi drug resistance)1a遺伝子産
物が発現しておらず、またインビボで発現していないm
dr1b遺伝子産物が発現している点で正常な脳毛細血
管内皮細胞ではないと考えられている。
ト細胞との共培養により、脳毛細血管内皮細胞のGLU
T−1発現能力を高めることが知られている(Hayashi
Y.ら, GLIA, 19, 13-26, 1997)。しかし、共培養に使
用されるアストロサイト細胞は初代培養アストロサイト
細胞であるために、毎回調製する必要があるうえ、通常
生後1日ラットから分離培養しているために成熟ラット
のアストロサイト細胞とは異なる(Swanson R. A.ら, J
Neurosci., 17, 932-940, 1997)という問題がある。
これまで、アストロサイト細胞株として、KG−1−
C、U251、GI−1等のヒト由来の神経膠腫瘍細胞
(グリア細胞)やRCR−1、C6等のラット由来腫瘍
化グリア細胞が使用されてきたが、これらグリア細胞は
GFAP(glial fibrillary acidic protein)を発現
し、アストロサイトの性質を有しているものの、ミエリ
ン鞘を形成するオリゴデンドロサイトの性質も共に有し
ているため、本来のアストロサイトだけの機能を反映し
ていない。例えば、C6細胞ではアストロサイトが本来
有しているNa+依存性L−グルタミン酸トランスポー
ターであるGLUT−1及びGLASTが発現しておら
ず、神経細胞に発現する蛋白質であるEAAC1が発現
している(PalosT. P.ら, Mol. Brain Res., 37, 297-3
03, 1996)。
胞及びアストロサイト細胞で覆われていることが報告さ
れている(Sci. Am. 255, 74-83, 1886)。また、林ら
の報告(Hayashi, Y.ら, GLIA 19, 13-26, 1997)によ
ると、ラット胎児のアストロサイト細胞とヒト臍帯静脈
内皮細胞(human umbilical cord vein)の共培養によ
り、ヒト臍帯静脈内皮細胞単培養と比較して、γ−GT
P活性が5倍高くなり、GLUT−1のmRNAが9〜
11.6倍上昇したことから、アストロサイト細胞が脳
毛細血管内皮細胞とクロストークして血液脳関門を形成
していると考えられている。しかし、この報告による
と、ラット胎児由来のアストロサイト細胞と、ヒト臍帯
静脈由来の内皮細胞とを用いており、血液脳関門再構築
モデルとは言い難く、かつ調製が困難である。
1982号公報には、温度感受性変異株SV40tsA
58のラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェニッ
クマウスより樹立した脳毛細血管内皮細胞株と、温度感
受性変異株SV40tsA58のラージT抗原遺伝子を
導入したトランスジェニックラットより樹立したアスト
ロサイト細胞株とを共培養することにより、脳毛細血管
内皮細胞のGLUT−1発現能力を高まることが開示さ
れている。しかし、共培養に用いた脳毛細血管内皮細胞
株とアストロサイト細胞株とは、由来する動物種を異に
することから、厳密な意味での最適血液脳関門再構築モ
デルとするにはなお改良の余地があった。
や脳代謝機能などにおいて重要な役割を果たしており、
現在までにインビトロでの再構築モデルが種々提案され
ているが、厳密な意味での最適血液脳関門再構築モデル
を作製することは困難とされてきた。本発明の課題は、
血液脳関門透過機構に基づいた中枢作用型薬物(抗痴呆
薬、脳腫瘍治療薬、ウイルス治療薬、精神神経作用
薬)、中枢での副作用が問題となる薬物、脳毛細血管内
皮細胞に発現する種々の受容体を標的とした薬物(脳微
小循環改善薬、脳浮腫治療薬)、または脳毛細血管内皮
細胞の障害(脳血管障害性痴呆症やアルツハイマー型痴
呆症)を標的とした薬物をスクリーニングする上で極め
て有用な血液脳関門再構築モデルを提供することにあ
る。
を解決するために鋭意研究し、同種の動物より樹立した
不死化細胞株であるラット脳毛細血管内皮細胞株TR−
BBB13(FEPMBP−6873)、ラットアスト
ロサイト細胞株TR−AST932(FEPM BP−
6283)、ラット脳毛細血管周皮細胞株TR−PCT
1(FERMBP−7024)を用いて共培養すること
により、最適血液脳関門再構築モデルを作製することが
できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
毛細血管内皮細胞株と、ラット由来の不死化アストロサ
イト細胞株とを共培養することを特徴とする血液脳関門
再構築モデルの作製方法(請求項1)や、ラット由来の
不死化脳毛細血管内皮細胞株と、ラット由来の不死化ア
ストロサイト細胞株と、ラット由来の不死化脳毛細血管
周皮細胞株とを共培養することを特徴とする血液脳関門
再構築モデルの作製方法(請求項2)や、ラット由来の
不死化脳毛細血管内皮細胞株が、温度感受性変異株SV
40tsA58のラージT抗原遺伝子を導入したトラン
スジェニックラット由来の不死化脳毛細血管内皮細胞株
であることを特徴とする請求項1又は2記載の血液脳関
門再構築モデルの作製方法(請求項3)や、温度感受性
変異株SV40tsA58のラージT抗原遺伝子を導入
したトランスジェニックラット由来の不死化脳毛細血管
内皮細胞株が、TR−BBB13(FEPM BP−6
873)であることを特徴とする請求項3記載の血液脳
関門再構築モデルの作製方法(請求項4)や、ラット由
来の不死化アストロサイト細胞株が、温度感受性変異株
SV40tsA58のラージT抗原遺伝子を導入したト
ランスジェニックラット由来の不死化アストロサイト細
胞株であることを特徴とする請求項1又は2記載の血液
脳関門再構築モデルの作製方法(請求項5)や、温度感
受性変異株SV40tsA58のラージT抗原遺伝子を
導入したトランスジェニックラット由来の不死化アスト
ロサイト細胞株が、TR−AST932(FEPM B
P−6283)であることを特徴とする請求項5記載の
血液脳関門再構築モデルの作製方法(請求項6)や、ラ
ット由来の不死化脳毛細血管周皮細胞株が、温度感受性
変異株SV40tsA58のラージT抗原遺伝子を導入
したトランスジェニックラット由来の不死化脳毛細血管
周皮細胞株であることを特徴とする請求項2記載の血液
脳関門再構築モデルの作製方法(請求項7)や、温度感
受性変異株SV40tsA58のラージT抗原遺伝子を
導入したトランスジェニックラット由来の不死化脳毛細
血管周皮細胞株が、TR−PCT1(FERM BP−
7024)であることを特徴とする請求項7記載の血液
脳関門再構築モデルの作製方法(請求項8)や、共培養
が、不死化脳毛細血管内皮細胞株と不死化アストロサイ
ト細胞株とを非接触状態で、又は不死化脳毛細血管内皮
細胞株と不死化アストロサイト細胞株及び不死化脳毛細
血管周皮細胞株とを非接触状態で培養する、非接触系共
培養であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか記
載の血液脳関門再構築モデルの作製方法(請求項9)に
関する。
載の血液脳関門再構築モデルを用いるスクリーニング方
法であって、共培養中又は共培養の前後に、被検物質を
不死化脳毛細血管内皮細胞株と接触させ、血液脳関門の
マーカー遺伝子の発現の程度を測定・評価することを特
徴とする血液脳関門形成促進又は抑制物質のスクリーニ
ング方法(請求項10)や、請求項1〜9のいずれか記
載の血液脳関門再構築モデルを用いるスクリーニング方
法であって、共培養中又は共培養の前後に、被検物質と
血液脳関門透過物質又は血液脳関門非透過物質とを不死
化脳毛細血管内皮細胞株と接触させ、これら血液脳関門
透過物質又は血液脳関門非透過物質の不死化脳毛細血管
内皮細胞内への透過の程度を測定・評価することを特徴
とする血液脳関門透過促進又は抑制物質のスクリーニン
グ方法(請求項11)や、請求項1〜9のいずれか記載
の血液脳関門再構築モデルを用いるスクリーニング方法
であって、共培養中又は共培養の前後に、被検物質を不
死化脳毛細血管内皮細胞株と接触させ、不死化脳毛細血
管内皮細胞内への被検物質の透過の程度を測定・評価す
ることを特徴とする血液脳関門透過又は非透過物質のス
クリーニング方法(請求項12)や、請求項10記載の
血液脳関門形成促進又は抑制物質のスクリーニング方法
により得られる血液脳関門形成促進物質(請求項13)
や、請求項10記載の血液脳関門形成促進又は抑制物質
のスクリーニング方法により得られる血液脳関門形成抑
制物質(請求項14)や、請求項11記載の血液脳関門
透過促進又は抑制物質のスクリーニング方法により得ら
れる血液脳関門透過促進物質(請求項15)や、請求項
11記載の血液脳関門透過促進又は抑制物質のスクリー
ニング方法により得られる血液脳関門透過抑制物質(請
求項16)や、請求項12記載の血液脳関門透過又は非
透過物質のスクリーニング方法により得られる血液脳関
門透過物質(請求項17)や、請求項12記載の血液脳
関門透過又は非透過物質のスクリーニング方法により得
られる血液脳関門非透過物質(請求項18)に関する。
血管内皮細胞株と、ラット由来の不死化アストロサイト
細胞株とを共培養することにより得られることを特徴と
する血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強した不死
化脳毛細血管内皮細胞株(請求項19)や、ラット由来
の不死化脳毛細血管内皮細胞株と、ラット由来の不死化
アストロサイト細胞株と、ラット由来の不死化脳毛細血
管周皮細胞株とを共培養することにより得られることを
特徴とする血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強し
た不死化脳毛細血管内皮細胞株(請求項20)や、ラッ
ト由来の不死化脳毛細血管内皮細胞株が、温度感受性変
異株SV40tsA58のラージT抗原遺伝子を導入し
たトランスジェニックラット由来の不死化脳毛細血管内
皮細胞株であることを特徴とする請求項19又は20記
載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強した不死
化脳毛細血管内皮細胞株(請求項21)や、温度感受性
変異株SV40tsA58のラージT抗原遺伝子を導入
したトランスジェニックラット由来の不死化脳毛細血管
内皮細胞株が、TR−BBB13(FEPM BP−6
873)であることを特徴とする請求項21記載の血液
脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強した不死化脳毛細
血管内皮細胞株(請求項22)や、ラット由来の不死化
アストロサイト細胞株が、温度感受性変異株SV40t
sA58のラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェ
ニックラット由来の不死化アストロサイト細胞株である
ことを特徴とする請求項19又は20記載の血液脳関門
のマーカー遺伝子の発現が増強した不死化脳毛細血管内
皮細胞株(請求項23)や、温度感受性変異株SV40
tsA58のラージT抗原遺伝子を導入したトランスジ
ェニックラット由来の不死化アストロサイト細胞株が、
TR−AST932(FEPM BP−6283)であ
ることを特徴とする請求項23記載の血液脳関門のマー
カー遺伝子の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞
株(請求項24)や、ラット由来の不死化脳毛細血管周
皮細胞株が、温度感受性変異株SV40tsA58のラ
ージT抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラット
由来の不死化脳毛細血管周皮細胞株であることを特徴と
する請求項20記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発
現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株(請求項2
5)や、温度感受性変異株SV40tsA58のラージ
T抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラット由来
の不死化脳毛細血管周皮細胞株が、TR−PCT1(F
ERM BP−7024)であることを特徴とする請求
項25記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強
した不死化脳毛細血管内皮細胞株(請求項26)や、共
培養が、不死化脳毛細血管内皮細胞株と不死化アストロ
サイト細胞株とを非接触状態で、又は不死化脳毛細血管
内皮細胞株と不死化アストロサイト細胞株及び不死化脳
毛細血管周皮細胞株とを非接触状態で培養する、非接触
系共培養であることを特徴とする請求項19〜26のい
ずれか記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強
した不死化脳毛細血管内皮細胞株(請求項27)や、血
液脳関門のマーカー遺伝子が、アルカリフォスファター
ゼ遺伝子、γ−グルタミールトランスペプチダーゼ遺伝
子、Glut1遺伝子から選ばれる1種又は2種以上の
遺伝子であることを特徴とする請求項19〜27のいず
れか記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強し
た不死化脳毛細血管内皮細胞株(請求項28)や、アル
カリフォスファターゼ遺伝子の発現が、共培養すること
なく単独培養したときと比べて6倍以上増強したことを
特徴とする請求項28記載の血液脳関門のマーカー遺伝
子の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株(請求
項29)や、γ−グルタミールトランスペプチダーゼ遺
伝子の発現が、共培養することなく単独培養したときと
比べて2倍以上増強したことを特徴とする請求項28又
は29記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強
した不死化脳毛細血管内皮細胞株(請求項30)や、G
lut1遺伝子の発現が、共培養することなく単独培養
したときと比べて100倍以上増強したことを特徴とす
る請求項28〜30のいずれか記載の血液脳関門のマー
カー遺伝子の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞
株(請求項31)に関する。
31のいずれか記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発
現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株とを接触さ
せ、血液脳関門のマーカー遺伝子の発現増強の程度を測
定・評価することを特徴とする血液脳関門形成促進又は
抑制物質のスクリーニング方法(請求項32)や、被検
物質と血液脳関門透過物質又は血液脳関門非透過物質
と、請求項19〜31のいずれか記載の血液脳関門のマ
ーカー遺伝子の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細
胞株とを接触させ、これら血液脳関門透過物質又は血液
脳関門非透過物質の該不死化脳毛細血管内皮細胞内への
透過の程度を測定・評価することを特徴とする血液脳関
門透過促進又は抑制物質のスクリーニング方法(請求項
33)や、被検物質と、請求項19〜31のいずれか記
載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強した不死
化脳毛細血管内皮細胞株とを接触させ、該不死化脳毛細
血管内皮細胞内への被検物質の透過の程度を測定・評価
することを特徴とする血液脳関門透過又は非透過物質の
スクリーニング方法(請求項34)や、請求項32記載
の血液脳関門形成促進又は抑制物質のスクリーニング方
法により得られる血液脳関門形成促進物質(請求項3
5)や、請求項32記載の血液脳関門形成促進又は抑制
物質のスクリーニング方法により得られる血液脳関門形
成抑制物質(請求項36)や、請求項33記載の血液脳
関門透過促進又は抑制物質のスクリーニング方法により
得られる血液脳関門透過促進物質(請求項37)や、請
求項33記載の血液脳関門透過促進又は抑制物質のスク
リーニング方法により得られる血液脳関門透過抑制物質
(請求項38)や、請求項34記載の血液脳関門透過又
は非透過物質のスクリーニング方法により得られる血液
脳関門透過物質(請求項39)や、請求項34記載の血
液脳関門透過又は非透過物質のスクリーニング方法によ
り得られる血液脳関門非透過物質(請求項40)に関す
る。
の作製方法は、ラット由来の不死化脳毛細血管内皮細胞
株と、ラット由来の不死化アストロサイト細胞株とを共
培養することや、ラット由来の不死化脳毛細血管内皮細
胞株と、ラット由来の不死化アストロサイト細胞株と、
ラット由来の不死化脳毛細血管周皮細胞株とを共培養す
ることを特徴とする。また、本発明の血液脳関門のマー
カー遺伝子の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞
株は、ラット由来の不死化脳毛細血管内皮細胞株と、ラ
ット由来の不死化アストロサイト細胞株とを共培養する
ことにより得られることや、ラット由来の不死化脳毛細
血管内皮細胞株と、ラット由来の不死化アストロサイト
細胞株と、ラット由来の不死化脳毛細血管周皮細胞株と
を共培養することにより得られることを特徴とする。
胞株、不死化アストロサイト細胞株、及び不死化脳毛細
血管周皮細胞株としては、特に制限されるものではない
が、それぞれ正常な脳毛細血管内皮細胞、アストロサイ
ト細胞及び脳毛細血管周皮細胞が本来有する機能や性状
を保持したまま不死化細胞として樹立された細胞株が好
ましい。これら不死化細胞株の樹立方法としては特に制
限されないが、例えば、SV40の温度感受性突然変異
株tsA58のラージT抗原遺伝子を導入したトランス
ジェニックラットから得られる不死化脳毛細血管内皮細
胞株、不死化アストロサイト細胞株及び不死化脳毛細血
管周皮細胞株が、温度条件によりその増殖を制御しう
る、すなわち33〜37℃において永久的増殖能を保持
し、39℃においては増殖を停止するため、細胞固有の
分化形質の発現を制御することができることから好まし
い。
sA58のラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェ
ニックラット由来の不死化脳毛細血管内皮細胞株として
は、血液脳関門の酵素マーカーであるアルカリフォスフ
ァターゼ(ALP)やγ−グルタミールトランスペプチ
ダーゼ(γ−GTP)、ヘキソース輸送担体であるGL
UT−1等を発現する細胞株TR−BBB1、TR−B
BB5、TR−BBB6、TR−BBB11、TR−B
BB13等を具体的に例示することができる。上記細胞
株TR−BBB13は、ブタペスト条約に基づいて日本
通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所に受託番
号FEPM BP−6873として寄託されている。
sA58のラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェ
ニックラット由来の不死化アストロサイト細胞株として
は、Na+依存性L−グルタミン酸トランスポーター等
の発現能を有する細胞株TR−AST32、TR−AS
T811、TR−AST912、TR−AST932、
TR−AST943等を具体的に例示することができ
る。上記細胞株TR−AST932は、ブタペスト条約
に基づいて日本通商産業省工業技術院生命工学工業技術
研究所に受託番号FEPM BP−6283として寄託
されている。同様に、SV40の温度感受性突然変異株
tsA58のラージT抗原遺伝子を導入したトランスジ
ェニックラット由来の不死化脳毛細血管周皮細胞株とし
ては、PDGF受容体β及びアンギオポエチン−1等の
発現能を有する細胞株TR−PCT1、TR−PCT2
等を具体的に例示することができる。上記細胞株TR−
PCT1は、ブタペスト条約に基づいて日本通商産業省
工業技術院生命工学工業技術研究所に受託番号FEPM
BP−7024として寄託されている。
は、ラット由来の不死化脳毛細血管内皮細胞株と、ラッ
ト由来の不死化アストロサイト細胞株とを共培養するこ
とや、ラット由来の不死化脳毛細血管内皮細胞株と、ラ
ット由来の不死化アストロサイト細胞株と、ラット由来
の不死化脳毛細血管周皮細胞株とを共培養することによ
って作製することができる。共培養は、これら細胞株同
士を接触状態で培養することにより、又は、不死化脳毛
細血管内皮細胞株と不死化アストロサイト細胞株、若し
くは不死化脳毛細血管内皮細胞株と不死化アストロサイ
ト細胞株及び不死化脳毛細血管周皮細胞株とを、例えば
液性因子などは透過することができるが細胞は透過する
ことができない膜を介して、非接触状態で培養すること
により行うことができる。このような膜を介する非接触
状態での共培養により、不死化脳毛細血管内皮細胞株だ
けを他の細胞から簡単に分離することができるばかりで
なく、種々の孔サイズの膜を用いることにより、細胞相
互間の情報伝達を担う液性因子の分子量を推定すること
ができる。
子、例えばアルカリフォスファターゼ遺伝子、γ−グル
タミールトランスペプチダーゼ遺伝子、Glut1遺伝
子の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株は、前
記SV40の温度感受性突然変異株tsA58のラージ
T抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラット由来
の不死化脳毛細血管内皮細胞株を、前記不死化アストロ
サイト細胞株、又は該不死化アストロサイト細胞株と前
記不死化脳毛細血管周皮細胞株と共培養することにより
得ることができる。かかる血液脳関門のマーカー遺伝子
の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株として
は、共培養後も、共培養することなく単独培養したとき
と比べて、アルカリフォスファターゼ遺伝子の発現が6
倍以上、γ−グルタミールトランスペプチダーゼ遺伝子
の発現が2倍以上、Glut1遺伝子の発現が100倍
以上増強された性状を維持した不死化脳毛細血管内皮細
胞株が好ましい。さらに、多孔性平面膜上で単層培養す
ると細胞が相互に結合して、表裏極性をもつ血液脳関門
を試験内で再構築することができる不死化脳毛細血管内
皮細胞株が特に好ましい。
本発明の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強した
不死化脳毛細血管内皮細胞は、血液から脳組織への物質
移行を制限している血液脳関門の研究、すなわち、脳の
栄養代謝研究や脳内への薬物透過研究及び血液脳関門に
おける防御機構の研究に活用することができる。従っ
て、医薬品の安全性や有効性に関するスクリーニング、
脳の栄養代謝及び恒常性機能障害に関連する疾患の診断
やその治療方法の開発の細胞レベルでの研究に有利であ
る。以下、本発明における血液脳関門再構築モデルや本
発明の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強した不
死化脳毛細血管内皮細胞を用いた、血液脳関門形成促進
又は抑制物質や、血液脳関門透過促進又は抑制物質や、
血液脳関門透過又は非透過物質のスクリーニング方法に
ついて説明する。
門形成促進又は抑制物質のスクリーニングは、共培養中
又は共培養の前後に、被検物質を不死化脳毛細血管内皮
細胞株と接触させ、血液脳関門のマーカー遺伝子の発現
の程度を測定し、被検物質が非存在の対照の場合と比較
・評価することにより行うことができる。また、血液脳
関門形成促進又は抑制物質のスクリーニングは、被検物
質と血液脳関門マーカー遺伝子の発現が増強した不死化
脳毛細血管内皮細胞株とを接触させ、血液脳関門のマー
カー遺伝子の発現増強の程度を測定し、被検物質が非存
在の対照の場合と比較・評価することによっても行うこ
とができる。これらスクリーニングにより得られる血液
脳関門形成促進物質は、血液脳関門形成不全に起因する
治療剤として期待することができ、また、これら血液脳
関門形成促進又は抑制物質は、細胞レベルでの血液脳関
門形成の研究に有用である。
門透過促進又は抑制物質のスクリーニングは、共培養中
又は共培養の前後に、既知の血液脳関門透過物質又は血
液脳関門非透過物質と被検物質とを、不死化脳毛細血管
内皮細胞株と接触させ、これら血液脳関門透過物質又は
血液脳関門非透過物質の不死化脳毛細血管内皮細胞内へ
の透過の程度を測定し、被検物質が非存在の対照の場合
と比較・評価することによって行うことができる。ま
た、血液脳関門透過促進又は抑制物質のスクリーニング
は、既知の血液脳関門透過物質又は血液脳関門非透過物
質と被検物質とを、血液脳関門マーカー遺伝子の発現が
増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株と接触させ、これ
ら血液脳関門透過物質又は血液脳関門非透過物質の不死
化脳毛細血管内皮細胞内への透過量の程度を測定し、被
検物質が非存在の対照の場合と比較・評価することによ
っても行うことができる。これらスクリーニングにより
得られる血液脳関門透過促進又は抑制物質は、脳の栄養
代謝研究や脳内への薬物透過研究や血液脳関門における
防御機構の研究に活用することができ、特に血液脳関門
透過促進物質は、中枢作用型薬物(抗痴呆薬、脳腫瘍治
療薬、ウイルス治療薬、精神神経作用薬)との併用剤と
して有用である。
門透過又は非透過物質のスクリーニングは、共培養中又
は共培養の前後に、被検物質を不死化脳毛細血管内皮細
胞株と接触させ、不死化脳毛細血管内皮細胞内への被検
物質の透過の程度を測定し、被検物質が非存在の対照の
場合と比較・評価することによって行うことができる。
また、血液脳関門透過又は非透過物質のスクリーニング
は、血液脳関門マーカー遺伝子の発現が増強した不死化
脳毛細血管内皮細胞株と被検物質とを接触させ、該不死
化脳毛細血管内皮細胞内への被検物質の透過量の程度を
測定し、被検物質が非存在の対照の場合と比較・評価す
ることによっても行うことができる。これらスクリーニ
ングにより得られる血液脳関門透過物質は、前記中枢作
用型薬物として期待することができ、血液脳関門非透過
物質は、中枢での副作用の問題がない薬物として期待す
ることができる。
明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定される
ものではない。 実施例1(トランスジェニックラットの作出) SV40の温度感受性突然変異株tsA58のDNAを
導入したトランスジェニックラットは、下記の手順で作
出した。
然変異株tsA58のゲノムDNAを使用した。tsA
58のゲノムDNAを制限酵素BamHIで開環し、p
BR322のBamHI部位に導入し、SfiI配列を
SacIIに変換してSV40の複製起点(ori)を欠
失するori(−)としたDNAクローンpSVtsA
58ori(−)−2(Ohno T. et al., Cytotechnolo
gy, 165-172, 1991;図1参照)から常法に従い導入用
DNAを調製した。すなわち、大腸菌内で大量に増幅さ
せることにより得られたプラスミドDNAのpSVts
A58ori(−)−2を制限酵素BamHI(宝酒造
社製)で消化した後、アガロース電気泳動法(1%ゲ
ル;ベーリンガー社製)により分離し、ゲルを溶解した
後、フェノール・クロロホルム処理及びエタノール沈殿
処理を行いDNAを回収した。回収した精製DNAをT
Eバッファー(1mMのEDTAを含む10mMのTr
is−HCl;pH7.6)に溶解して170μg/m
lの精製DNAを含む溶液を得た。このDNA溶液を注
入用バッファー(0.1mMのEDTAを含む10mM
のTris−HCl;pH7.6)で5μg/mlとな
るように希釈して注入用DNA溶液を調製した。なお、
調製したDNA溶液は注入操作まで−20℃で保存し
た。
出) ラット前核期受精卵への上記調製した注入用DNA溶液
のマイクロインジェクションは下記の要領で行った。性
成熟した8週齢のウィスターラットを明暗サイクル12
時間(4:00〜16:00を明時間)、温度23±2
℃、湿度55±5%で飼育し、膣スメアにより雌の性周
期を観察して、ホルモン処理日を選択した。まず、雌ラ
ットにより150IU/kgの妊馬血清性性腺刺激ホル
モン(日本ゼンヤク社製;PMS全薬(pregnant mare
serum gonadotropin:PMSG))を腹腔内投与し、そ
の48時間後に75IU/kgのヒト絨毛性性腺刺激ホ
ルモン(三共臓器社製;プベローゲン(human chorioni
c gonadotropin:hCG))を投与して過剰排卵処理を
行った後、雄との同居により交配を行った.hCG投与
32時間後に卵管灌流により前核期受精卵を採取した。
卵管灌流及び卵の培養にはmKRB液(Toyoda Y. and
Chang M.C., J. Reprod. Fertil., 36, 9-22, 1974)を
使用した。採取した受精卵を0.1%のヒアルロニダー
ゼ(シグマ社製;Hyaluronidase Typel-S)を含むmK
RB液中で37℃、5分間の酵素処理を行い卵丘細胞を
除去した後、mKRB液で3回洗浄して酵素を除去し、
DNA注入操作までCO2−インキュベーター内(5%
のCO2−95%のAir,37℃、飽和湿度)に保存
した。この様にして準備したラット受精卵の雄性前核に
前記DNA溶液を注入した。注入した228個の卵を9
匹の仮親に移植して出産させ80匹の産仔を得た。注入
DNAのラットへの導入は、離乳直後に断尾して得た尾
より調製したDNAをPCR法により検定した[使用プ
ライマー;tsA58−1A,5′−TCCTAATG
TGCAGTCAGGTG−3′(1365〜1384
部位に相当:配列番号1)、tsA58−1B,5′−
ATGACGAGCTTTGGCACTTG−3′(1
571〜1590部位に相当:配列番号2)]。その結
果、遺伝子導入の認められた20匹(雄6匹、雌8匹、
生別不明6匹)の産仔の中から性成熟期間を経過する1
2週齢まで生存した11ラインのトランスジェニックラ
ット(雄ライン:#07−2,#07−5,#09−
6,#12−3,#19−5,雌ライン:#09−7,
#11−6,#12−5,#12−7,#18−5,#
19−8)を得た。これらのG0世代のトランスジェニ
ックラットとウィスターラットを交配し、雄ファウンダ
ーの2ライン(#07−2,#07−5)と雌ファウン
ダーの3ライン(#09−7,#11−6,#19−
8)において次世代以降への遺伝子の伝達を確認した。
sA58のラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェ
ニックラット(1匹)より大脳を摘出した。クリーンベ
ンチ内で摘出した大脳を氷冷した調整用緩衝液(10m
MのHepes、100U/mlのbenzylpenicillin p
otassium、100μg/mlのstreptomycin sulfate、
0.5%のウシ血清アルブミンを含むHBSS)でよく
洗浄した後、大脳を1〜2mm3に細切し、1ml用テ
ーバー型テフロン(登録商標)製ホモゲナイザー(WHEA
TON社製)に移し、1mlの氷冷した調整用緩衝液を加
え、4回のアップダウンのストロークを行い組織をホモ
ゲナイズしてスラリーを得た。得られたスラリーを遠心
(600×g、5分間、4℃)してペレットを得た。得
られたペレットを1mlの酵素溶液(0.01%のcoll
agenase/dispase(Boehringer Manheim社製)、100
U/mlのbenzylpenicillin potassium、100μg/
mlのstreptomycin sulfate、20U/mlのdeoxyrib
onuclease I、0.147μg/mlのtosyl-lysine-ch
loromethylketoneを添加したHBSS)に懸濁し、振盪
を加えた水浴中で酵素処理(37℃、30分間)を行
い、不要な組織から毛細血管を分離した。遠心(600
×g、5分間、4℃)してペレットを得た。得られたペ
レットから不要な組織を除去するため、10mlの16
%のデキストランを含むHBSSにペレットを懸濁し、
遠心(1,000×g、15分間、4℃)により毛細血
管画分のペレットを得た。得られたペレットを再び1m
lの酵素溶液に懸濁して酵素処理(37℃、30分間)
を行うことで毛細血管を細切した。遠心(600×g、
5分間、4℃)してペレットを得た。次に、得られたペ
レットを2mlの培養液(15μg/mlのendothelia
l cell growth factor、100U/mlのbenzylpenici
llin potassium、100μg/mlのstreptomycin sul
fate、2.50μg/mlのamphotericin Bを添加した
DMEM)に分散して1枚のコラーゲンタイプIをコー
トした35mmφ培養シャーレー(Becton Dickinson社
製)に播種した。33℃の炭酸ガス培養器(5%CO2
−95%Air、飽和湿度)内で培養(初代培養)し
た。培地を1週間に2回交換し、継代はトリプシン液
(0.05%のTrypsin、0.53mMEDTA;Gibco
BRL社製)を用いて細胞を剥離し、細胞を分散播種し
た。継代はおよそ1週間隔で行った。3回の継代の後、
102〜103個の細胞をコラーゲンタイプIをコートし
た100mmφ培養シャーレー(Becton Dickinson社製)
に播種した。33℃の炭酸ガス培養器内で培養してコロ
ニー形成を行った。培地を1週間に2回交換し、7〜1
0日後にコロニーを形成した増殖速度の比較的速いコロ
ニーをペニシリンカップを用いて周囲の細胞から単離
し、得られた細胞を再び100mmφ培養シャーレーに播
種して33℃の炭酸ガス培養器内で培養してコロニー形
成を行った。ペニシリンカップを用いて増殖速度の比較
的速いコロニーを周囲の細胞から単離して5種の細胞株
(TR−BBB1、TR−BBB5、TR−BBB6、
TR−BBB11、TR−BBB13)を得た。これら
の細胞株は内皮細胞特異的なスピンドルファイバー状の
継代を示した。なお、TR−BBB13株は、ブタペス
ト条約に基づいて日本通商産業省工業技術院生命工学工
業技術研究所に受託番号FEPM BP−6873とし
て寄託されている。
ジT抗原蛋白質の発現をウエスタンブロット法(実験医
学別冊バイオマニュアルUPシリーズ「分子生物学的ア
プローチによる癌研究プロトコール」108〜115
頁、羊土社、1995年発行)により検討した。5種の
細胞株(継代数:20)を90mmφ培養シャーレーで飽
和まで培養した。回収した細胞を3%SDS−PBS
(pH7.4)で可溶化した後、遠心(10,000r
pm 10分間)して不溶画分を除去した後、ブラッド
フォード法(BIO-RAD社製プロテインアッセイキットII
を使用)で総蛋白質量を定量した。それぞれ20μgの
蛋白質をSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動で分離
後、ニトロセルロース膜に転写した。3%スキムミルク
溶液でブロッキングしたニトロセルロース膜に1次抗体
として抗SV40ラージT抗原抗体(CALBIOCHEM社製、
DPO2-C)を、2次抗体としてHRP標識抗マウスIgG
抗体(Amersham社製)を反応させ、ラージT抗原蛋白質
特異的な反応をアマシャム社製ECLウエスタンブロッテ
ィング検出システム(RPN2106M1)を用いて検出した。
5種の細胞株全てにおいてラージT抗原蛋白質の発現を
確認した。
胞であることを、GLUT−1輸送担体およびp−糖蛋
白質の発現をウエスタンブロッティング法で検定した。
得られた各細胞株について、実施例2−2と同じ方法で
作製したニトロセルロース膜を用いて、1次抗体として
抗マウスGLUT−1抗体(Chemicon社製、Temecular,
CA)又は抗p−糖蛋白質ウサギ抗体(抗mdr抗体、O
ncogeneResearch Products社製)を、2次抗体としてH
RP標識抗マウスIgG抗体(Amersham社製)又はHR
P標識抗ウサギIgG抗体(Cappel社製)を反応させ、
GLUT−1蛋白質あるいはp−糖蛋白質特異的な反応
をアマシャム社製ECLウエスタンブロッティング検出シ
ステム(RPN2106M1)を用いて検出した。5種の細胞株
全てにおいてGLUT−1蛋白質及びp−糖蛋白質の発
現が確認された。従って、得られた5種の細胞が脳毛細
血管内皮細胞であることが同定された。
R−BBB5、TR−BBB6、TR−BBB11、T
R−BBB13が機能的なGLUT−1輸送担体を持つ
ことを、3−OMG(3-o-methyl-D-glucose)取り込み
能を測定し、濃度依存的なグルコース輸送能を示すこと
で機能的なGLUT−1輸送担体を有することを確認し
た。すなわち、24穴細胞培養用プレートにTR−BB
B株を3×105/ウェル/mlとなるように播き、3
3℃の炭酸ガス培養基で24時間培養して細胞をコンフ
ルエントにした。3−OMGの取り込みの測定は次の要
領で行った。まず、培地を吸引して除去した後、37℃
に温めた232kBq/mlの[3H]3−OMGを含
むuptake bufferを0.2ml加えた。uptake buffer
(122mMのNaCl、3mMのKCl、1.4mM
のCaCl2、1.4mMのMgSO4・7H2O、0.
4mMのK2HPO4、10mMのHepes、25mM
のNaHCO3)は、5%CO2−95%O2で20分間
バブリングしてNaOHでpH7.4に調製したもので
ある。10秒後にuptake bufferを取り除き、4℃のupt
ake bufferで洗浄した。以下、uptake bufferを取り除
くまでの時間を20秒間、30秒間、1分間として同様
の操作を行った。細胞を1%のトライトンX−100を
含む1mlのPBSで一晩可溶化し、液体シンチレーシ
ョンカウンターを用いて放射活性を測定し、3−OMG
の取り込み能の直線性を確認した。結果、20秒間の取
り込み時間を設定した。
存性を検討した。細胞を37℃に温めたuptake buffer
で洗浄した後、37℃に温めた462kBq/ウェルの
[3H]3−OMGを含むuptake bufferを0.2ml加
えた。ただし、非標識体の3−OMGを0、0.5、
1.5、10、20、30、50mM含むuptake buffe
rを使用して3−OMGの各濃度液とした。20秒後にu
ptake bufferを取り除き、4℃の10mMの非標識体3
−OMGを含むuptake bufferで洗浄した。次に、1%
のトライトンX−100を含む1mlのPBSで一晩可
溶化し、液体シンチレーションカウンターを用いて放射
活性を測定した。なお、、3−OMGの濃度に対する取
り込み速度のプロット式(V=VmaxX[S]/(K
m+[S]);Vmaxは最大速度定数、Kmはミカエ
リス定数、[S]は基質濃度)を用いて3−OMGの取
り込みのKmとVmaxを非線形最小二乗法プログラム
(Yamaoka K. et al., J. Pharmacobio-Dyn., 4, 879-8
85, 1981)を用いて解析した。この結果、GLUT−1
の基質である[3H]3−OMGの取り込みは濃度依存
的であり、そのミカエリス定数(Km)は5.6mM、
最大取り込み速度定数(Vmax)は45nmol/m
in/mg proteinであった。その初期取り込
み速度を7.07〜10.2μl/min/mg pr
oteinであった。結果を表1に示す。
確認) 上記実施例2−1で得られた細胞株TR−BBB13が
機能的なスカベンジャーレセプターを持つことを、蛍光
標識体である1,1' -dioctadecyl- 3,3,3',3'-tetrameth
yl-indocarbocyanine perchlorate標識アセチル化LD
L(Dil-Ac-LDL、Biomedical Technologies, Stoughto
n, MA)の取り込みを測定することで解析した。カバー
グラスに細胞株TR−BBB13を1×105/ウエル
/ml培地で播種し、33℃の炭酸ガス培養器内で48
時間培養して細胞をコンフルエントにした。Dil−A
c−LDLの取り込み測定は、まず、培地を吸引して除
去した後に予め37℃に温めたuptake buffer II(12
2mMのNaCl、3mMのKCl、1.4mMのCa
Cl2、1.4mMのMgSO4・7H2O、0.4mM
のK2HPO4、10mMのHepes、25mMのNa
HCO3、10mMのD−glucoseの溶液を5%
CO2−95%O2で20分間バブリングして、NaOH
でpH7.4に調整)で細胞を洗浄した。次に、37℃
に温めた10μg/200μlのDil−Ac−LDL
を含むuptake buffer IIを0.2ml加え30分間炭酸
ガス培養器でインキュベーションした。4時間後にupta
ke buffer IIを除去し、4℃のuptake buffer IIで3回
洗浄した。次に、3% formaldehyde/PBSを加え2
0分間室温に保持して固定したものを共焦点レーザー顕
微鏡を用いて細胞内に取り込まれた蛍光を測定した。そ
の結果、スカベンジャーレセプターのリガンドである1,
1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethyl-indocarbocyan
ine perchlorateで標識されたアセチル化LDL(Di
l−Ac−LDL)が細胞内に取り込まれていることを
確認した。また、他の細胞株でも同様の結果が得た。
−グルタミルランスペプチダーゼ活性の確認) 上記実施例2−1で得られた細胞株が脳毛細血管内皮細
胞に発現しているアルカリフォスファターゼ活性及びγ
グルタミルトランスペプチダーゼ活性を発現することを
常法に従い測定した。測定には、アルカリ性ホスファB
−テストワコー及びγ−GTP−テストワコー(和光純
薬社製)を使用し、それぞれのキットに記載された標準
測定法に従って測定した。尚、タンパク質量は、ブラッ
ドフォード法(プロテインアッセイキットII;BIO-RAD
社製)により測定した。その結果、アルカリフォスファ
ターゼ活性及びγ−グルタミルトランスペプチダーゼ活
性はラット脳毛細血管リッチ画分(Brain Capillarie
s)を対照に、それぞれ8.7〜25.8%及び5.4
〜22.6%を示し、脳毛細血管内皮細胞特異酵素の発
現を認めた。結果を表2に示す。
異株tsA58のラージT抗原遺伝子を導入したトラン
スジェニックラット(5匹)から大脳を摘出した。脳ア
ストロサイト細胞の分離と回収は酵素法を用いて以下の
ように行った。大脳を121℃、15分間で滅菌し、分
離バッファー(122mMのNaCl、3mMのKC
l、1.4mMのCaCl2、1.2mMのMgSO4、
0.4mMのK2HPO4、10mMのGlucose、
10mMのHepes;pH7.4)の入ったシャーレ
に入れてクリーンベンチ内に移し、分離バッファーで洗
浄した。大脳をはさみで2mm角に細くし、あるいは小
さく刻み、1mlの2.4U/mlのディスパーゼ溶液
を加え、37℃、10分間で酵素処理した。未消化断片
を除去後、培地(100U/mlのPenicillin G、10
0mg/mlのstreptomycin sulfate、10%のfetal
bovine serum、DMEM9.6gを2回蒸留水で1Lに
したもの)に懸濁した。
製;#430167)にて37℃の5%CO2インキュ
ベーターで2日間培養した。3日目に33℃の5%CO
2インキュベーターに移して培養を継続した。細胞の継
代には0.1%のコラゲナーゼ/ディスパーゼ溶液で3
7℃、5分間処理した後、4℃で2時間放置して細胞を
培養皿から剥離した。この細胞のクローニングはコロニ
ー形成法で行った。1〜3回継代した細胞について、細
胞を剥離後、102〜103個の細胞を90mm培養皿に
播き、コロニー形成を行った。培地を吸引除去後、片側
にグリースを塗ったクローニングカップをコロニーが中
央にくるように培養皿に立てた。カップ内にのみ0.2
5%のトリプシン−EDTA液を加え、33℃で1分間
インキュベートした。培地をカップ内に加え、ピペッテ
ィングして細胞を剥し、ダブリングタイムが約24時間
で増殖し、約30代まで継代が進んでも増殖性に顕著な
変化は見られなく安定であった。これらをTR−AST
32、TR−AST811,TR−AST912、TR
−AST932、TR−AST943株とそれぞれ命名
した。なお、前記のように、TR−AST932株は、
ブタペスト条約に基づいて日本通商産業省工業技術院生
命工学工業技術研究所に受託番号FEPM BP−62
83として寄託されている。
のGFAPの発現とLグルタミン酸輸送能) 実施例3−1で得られた細胞株TR−AST32、TR
−AST811,TR−AST912、TR−AST9
32、TR−AST943のアストロサイト特有の蛋白
質であるglial fibrillary acidic Protein(GFA
P)の発現を免疫染色によって検討した。細胞をカバー
グラス上に培養しサンプルとした。PLP溶液(過塩素
酸ナトリウム・Lリジン塩酸塩・パラホルムアルデヒド
混合液)で氷冷下で15分間固定後、ブロッキング溶液
を用いてブロッキングを室温で60分間行った。100
倍希釈した抗GFAP抗体を室温で60分作用させた
後、リンスバッファーで3回洗浄し、500倍希釈した
ペルオキシターゼ標識抗ラビットIgGを60分間作用
させた。サンプルをリンスバッファーで十分に洗浄後、
発色反応を行った。氷冷した発色液を加え、顕微鏡で観
察し、サンプルが発色した時点で冷PBSを加え反応を
停止させ、この時点でネガティブコントロールと発色の
強さを比較した。発色試薬として30%過酸化水素含有
3,3−diaminobenzidine−PBS溶
液を用いた。その結果、TR−AST32、TR−AS
T811,TR−AST912、TR−AST932、
TR−AST943株のいずれにおいても、GFAPの
発現を示す要請の染色が確認された。よってTR−AS
T32、TR−AST811,TR−AST912、T
R−AST932、TR−AST943株はアストロサ
イト細胞株であることが確認された。
T32、TR−AST811,TR−AST912、T
R−AST932、TR−AST943株のグルタミン
酸輸送能を、[3H]L−gulutamic aci
d([3H]L−Glu)の取り込みによって検討し
た。24穴細胞培養用プレートにTR−AST株を2×
105細胞/ウェル培地となるように播き、33℃のC
O2インキュベーターで30時間培養し、コンフルエン
トにした。[3H]L−Gluの取り込みの測定は以下
のように行った。まず培地を吸引し、37℃に温めた上
記uptake buffer IIで洗浄後、37℃に温めた46.3
kBq/ウェルの[3H]L−Gluと9.25kBq
/mlの[14C]イヌリンを含む0.2mlのuptake b
uffer IIを添加し、2、5、10、30分後にトレーサ
ー液を取り除いて4℃の1mlのuptakebuffer IIで3
回洗浄した。これに0.75mlの1%トライトンX−
100溶液を加え、一晩放置し、細胞を可溶化し、液体
シンチレーションカウンターを用いて放射活性を測定し
た。その結果、L−グルタミン酸トランスポーターの基
質である[3H]L−Gluの取り込みは濃度依存的で
あり、そのミカエリス定数(Km)は96μM、最大取
り込み速度定数(Vmax)は1.8nmol/min
/mg proteinであった。この取り込みはNa
+−free bufferで有意に阻害され、また他
の基質であるL−aspartic acidやD−a
spartic acidで、有意な阻害を示した。結
果を表3に示す。表3から、得られた細胞株がアストロ
サイト本来の機能を保持していることが確認された。
aらの方法(IchikawaN et al., (1996) J. Pharmacol.
Toxicol. Method., 36, 45-52)、Capetande
sらの方法(Capetandes A and Gerristen ME (1990) I
nvest. Ophthalmol. Vis. Sci., 31, 1738-1744)を改
良して行った。実施例1で得られたSV40の温度感受
性突然変異株tsA58のラージT抗原遺伝子を導入し
たトランスジェニックラット(1匹)から脳を摘出し
た。摘出した脳は、大脳以外の間脳、脳管などを取り除
いた後、クリーンベンチ内で氷冷した調製用緩衝液(1
22mMのNaCl、3mMのKCl、1.4mMのC
aCl2、1.2mMのMgSO4・7H2O、0.4m
MのK2HPO4、10mMのGlucose、10mM
のHepes;pH7.4)でよく洗浄した。洗浄した
大脳は、組織を1〜2mm2に細切した。細切した組織
を10ml用Potter-Elvehjemホモゲナイザー(東京理
化器械社製)に移し、大脳の4倍量の氷冷した調製用緩
衝液を加え、10回のアップダウンのストロークを行い
組織をホモゲナイズし、32%のデキストランを含むP
BSを等量加え、3回のアップダウンのストロークを行
いスラリーを得た。
gで15分間)して得られるペレットを2.4mlの酵
素溶液[0.066%のcollagenase/dispase(Boehrin
gerMannheim 社製)、0.033%のBSA(シグマ社
製)を含むPBS]に懸濁し、振盪を加えた水溶中で酵
素処理(37℃、3時間)を行い、不要な細胞外マトリ
ックスを分離し、遠心(4℃下、600×gで5分間)
してペレットを得た。得られたペレットを10mlの培
養液(100U/mlのbenzylpenicillin potassium、
100μg/mlのstreptomycin sulfate、2.50μ
g/mlのamphotericin B、20%のFCSを添加した
DMEM)に分散して4枚の35mmφ培養シャーレ
(Falcon社製)に種播した。33℃の炭酸ガス培養器
(5%のCO 2−95%のAir、飽和湿度)内で培養
(初代培養)した。培地を1週間に2回交換し、継代は
トリプシン液(0.05%のTrypsin、0.53mMの
EDTA;Gibco BRL社製)を用いておよそ1週間隔で
行った。2回の継代の後、104個の細胞を100mm
φ培養シャーレ(Falcon社製)に種播した。培地を1週
間に2回交換し、7〜10日後にコロニーを形成した増
殖速度の比較的速いコロニーをペニシリンカップを用い
て周囲の細胞から単離し、得られた103個の細胞を再
び100mmφ培養シャーレに種播して33℃の炭酸ガ
ス培養器内で培養してコロニー形成を行った。ペニシリ
ンカップを用いて増殖速度の比較的速いコロニーを周囲
の細胞から単離して2種の細胞株(TR−PCT1,T
R−PCT2)を得た。なお、前記のように、TR−P
CT1株は、ブタペスト条約に基づいて日本通商産業省
工業技術院生命工学工業技術研究所に受託番号FEPM
BP−7024として寄託されている。
白質を、実施例2−2に記載のウェスタンブロット法に
より検出した。すなわち、2種の細胞株をそれぞれPB
Sで洗浄後、1mLの可溶化溶液(1%のSDS、10
mMのTris、1mMのEDTA、10%のglyceri
n)で可溶化し、100℃で10分間加熱した後、遠心
(10000rpmで10分間)して不溶画分を除去し
た後、ブラッドフォード法(PIERCE社製BCAプ
ロテインアッセイ試薬Aを使用)で総蛋白質量を定量し
た。それぞれ10μgの蛋白質をSDSポリアクリルア
ミドゲル電気泳動で分離後、ニトロセルロース膜に転写
した。3%のスキムミルク溶液でブロッキングしたニト
ロセルロース膜に1次抗体として抗SV40ラージT抗
原マウス抗体(DP02−C;CALBIOCHEM社製)を、2
次抗体としてHRP標識抗マウスIgG抗体(Amersham
社製)を反応させ、ラージT抗原特異的な反応をアマシ
ャム社製ECLウエスタンブロティング検出システム
(RPN2106M1)を用いて検出した。結果を表6
に示す。この結果、得られた2種の細胞株全てにおいて
ラージT抗原蛋白質を確認した。
確認) 得られた細胞株を単層培養し、細胞膜に発現されたPD
GF受容体βとThy−1を免疫染色し、顕微鏡を用い
て確認した。実施例4−1で得られた細胞株TR−PC
T1を24 well dish(Falcon社製)のカバーグラス上で
培養した。培養液を除去し、細胞をPBSで洗浄した
後、0.5mLの固定液(3.6%のパラホルムアルデ
ヒド)を加え、4℃で20分間放置後、PBSでよく洗
浄した。0.5mLの3%BSA−PBSを加え、室温
で2時間放置してブロッキングした後、1次抗体(抗P
DGF受容体βヤギ抗体;Santacruze社製、FITC標
識抗Thy−1マウス抗体;Pharmingen社製)を室温で
1時間反応させた。0.1%のBSA−PBSで5回洗
浄後、2次抗体(FITC標識抗ヤギIgG;シグマ社
製(PDGF受容体β検出のみ使用))を室温で1時間
反応させ、0.1%のBSA−PBSで5回洗浄した。
最後に標識した細胞をグリセリン封入液(90%のglyc
erol、1mg/mLのp-phenylendiamine、0.01M
のNa2HPO4;pH8.5)で封入した。観察は顕微
鏡で行った。この結果、細胞株TR−PCT1では細胞
膜上にPDGF受容体β、及びThy−1の発現を認め
た。またPDGF受容体βの発現は、ウェスタンブロッ
ト、RT−PCRにおいても確認した。なお、TR−P
CT2についても同様の結果が得られた。
ポエチン、ICAM−1の確認) 上記実施例4−1で得られた細胞株を単層培養し、細胞
に発現されたアンギオポエチン−1とオステオポエチン
(Osteopontin)、ICAM−1をRT−PCRにて検
出した。すなわち、細胞株TR−PCT1を100mm
φ培養シャーレ(Falcon社製)に培養した。培養液を除
去し、細胞をPBSで洗浄した後、セルスクレーパー
(IWAKI社製)にて細胞をかき集め、RNA抽出試薬
(Trizol;Gibco社製)にて全RNAを抽出し
た。逆転写酵素(Rev Tra Ace:TOYOBO社製)を用い
て、抽出した全RNA1μgからcDNAを合成し、P
CR法(exTaq;宝酒造社製)にて発現を確認し
た。PCR増幅産物の確認は、5%アクリルアミドゲル
の電気泳動にて行った。この結果、細胞株TR−PCT
1においてアンギオポエチン−1とオステオポエチン及
びICAM−1の発現を確認した。なお、TR−PCT
2についても同様の結果が得られた。
カルシウム沈着の確認) 上記実施例4−1で得られた細胞株を単層培養し、マト
リックス塊に沈着したカルシウムをvonkossa染
色にて確認した。すなわち、106個の細胞株TR−P
CT1を、DMEMにて100mmφ培養シャーレ(Fa
lcon社製)及び100mmφI型コラーゲンコート培養
シャーレ(IWAKI社製)に培養した。100mmφI型
コラーゲンコート培養シャーレの培養液には10mMの
β−グリセロリン酸を添加した。3日後培養液を除去
し、細胞をPBSで洗浄した後、8mLの固定液(0.
1%のグルタールアルデヒドを含むPBS)を加え、室
温で15分放置後、蒸留水で2回洗浄した。8mLの5
%の硝酸銀水溶液(Wako社製)を加え遮光し、室温で3
0分放置した後、5%の硝酸銀水溶液を除去し、蒸留水
で2回洗浄した。シャーレは室温で30分露光させ、観
察は顕微鏡で行った。この結果、細胞株TR−PCT1
ではマトリック塊にカルシウムの沈着を認め、コラーゲ
ンコート培養シャーレではカルシウム沈着の増加を確認
した。なお、TR−PCT2についても同様の結果が得
られた。
製) 5−1(共培養) 上記実施例2〜4で調製した、脳毛細血管内皮細胞株
(TR−BBB13)とアストロサイト細胞株(TR−
AST932)との共培養(以下「A+内皮細胞」とい
う)、及び脳毛細血管内皮細胞株(TR−BBB13)
とアストロサイト細胞株(TR−AST932)と脳毛
細血管周皮細胞株(TR−PCT1)との共培養(以下
「A+P+内皮細胞」という)を行った。なお、脳毛細
血管内皮細胞株(TR−BBB13)の単独培養をコン
トロールとした。
EM1[DMEM(ニッスイ社製;#05915)に最
終濃度で10%のウシ胎児血清(JRH社製;#120
03−78P)、100U/mlのペニシリン、100
μg/mlのストレプトマイシン、2mMのグルタミン
(GIBCO社製;#10378−016)、15μg
/mlのbECGF(ベーリンガー社製;#10334
84)]に分散して、コラーゲンタイプIをコートした
培養皿(IWAKI社製;#4020−10)に播種し、5
%CO2/95%AIRの条件下において33℃で予め
培養しておいた。また、上記実施例3により得られたT
R−AST932及び上記実施例4により得られたTR
−PCT1は、DMEM2[DMEM(ニッスイ社製;
#05915)に最終濃度で10%のウシ胎児血清(J
RH社製;#12003−78P)、100U/mlの
ペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシン、
2mMのグルタミン(GIBCO社製;#10378−
016)]が入った培養皿(Corning社製;#4301
67)で、5%CO2/95%AIRの条件下において
33℃で予め培養しておいた。
非接触状態での培養を行った。DMEM1が入ったミリ
セル(ミリポア社製;Millicell:3.0μmcult
ure insert、30mm diameter、
#PITP03050)に上記TR−BBB13(1×
105細胞/ウェル)を入れ、上記DMEM2の入った
下側の6ウェルプレートに上記TR−AST932(3
×10 4細胞/ウェル)、又はTR−AST932及び
上記TR−PCT1(1×105細胞/ウェル)を入れ
て、5%CO2/95%AIRの条件下において33℃
で4日間非接触状態で共培養した。これらの非接触系培
養における内皮細胞の酵素活性の変化を、血液脳関門の
内皮細胞の酵素マーカーであるアルカリフォスファター
ゼ(ALP)やγ−グルタミルトランスペプチダーゼ
(γ−GTP)の活性を測定することにより調べた。
t;PIRCE社製:#531−20721)の試薬A
と試薬Bを50:1の割合で混合して1日間放置し、ワ
ーキングソリューション(working solution)とした。
それぞれ0.1mlの上記培養した3種類のサンプル
(コントロール、A+内皮細胞、A+P+内皮細胞)及
びBSA標準液に、各2mlのワーキングソリューショ
ンを加え、37℃で30分間インキュベートし、室温ま
で冷却した後、562nmの波長における吸光度を測定
した。BSA標準液により作成した検量線によりの3種
類のサンプルのタンパク質濃度をそれぞれ算出した。
04401)の基質緩衝液0.5mlを37℃で3分間
予めインキュベーションしておいたものに、50μlの
上記培養した3種類のサンプル(コントロール、A+内
皮細胞、A+P+内皮細胞)を加えて37℃で15分間
インキュベーションし、0.02NのNaOH溶液を5
ml加えた後よく振り混ぜた。これらの溶液を405n
mの波長で吸光度を測定し、予め作成しておいた検量線
から吸光度に相当するALP活性値(mU/ml)を算
出し、上記蛋白濃度より1mgの蛋白質当たりのALP
活性値を求めた。結果を図2に示す。
3−32701)の基質緩衝液3mlを37℃で5分間
予めインキュベーションしておいたものに、15μlの
上記培養した3種類のサンプル(コントロール、A+内
皮細胞、A+P+内皮細胞)を加えて37℃で正確に3
0分間インキュベーションし、4〜5回振って混合さ
せ、発色液Bを100μl加えた後よく振り混ぜ、室温
にて10分間放置した。これらの溶液を550nmの波
長で吸光度を測定し、予め作成しておいた検量線から吸
光度に相当するγ−GTP活性値(mU/ml)を算出
し、上記蛋白濃度より1mgの蛋白質当たりのγ−GT
P活性値を求めた。結果を図3に示す。
内皮細胞株(TR−BBB13)のみを培養したコント
ロールにおいては3.93±0.39mU/mg、アス
トロサイト細胞株(TR−AST932)と共培養した
脳毛細血管内皮細胞株(A+内皮細胞)においては2
3.5±4.69mU/mg、脳毛細血管周皮細胞株
(TR−PCT1)とアストロサイト細胞株と共培養し
た脳毛細血管内皮細胞株(A+P+内皮細胞)において
は25.0±1.6mU/mgであった。また、γ−G
TP活性値はそれぞれ、コントロールにおいては4.1
3±0.68mU/mg、A+内皮細胞においては1
8.5±1.6mU/mg、A+P+内皮細胞において
は10.3±0.5mU/mgであった。これらのこと
から、TR−BBB13単独培養に比較して、TR−A
ST932と共培養することでALP活性が6倍に増加
し、γ−GTP活性が4.5倍に増加することがわかっ
た。また、TR−PCT1とTR−AST932と共培
養した脳毛細血管内皮細胞株のALP活性が6倍に増加
し、γ−GTP活性が2.5倍に増加することがわかっ
た。
ロール)や、アストロサイト細胞株と共培養した脳毛細
血管内皮細胞株(A+内皮細胞)におけるG3PDH
(ハウスキーピング遺伝子)やGLUT−1(グルコー
ストランスポーター1)の発現を半定量的RT−PCR
により検出した。上記脳毛細血管内皮細胞株をミリセル
(ミリポア社製;Millicell:3.0μm cultu
re insert、30mm diameter、#
PITP03050)で培養した。培養液を除去し、細
胞をPBSで洗浄した後、セルスクレーパー(Iwaki社
製)にて細胞をかき集め、RNA抽出試薬(Trizo
l;Gibco社製)にて全RNAを抽出した。逆転写酵素
(Rev Tra Ace:東洋紡社製)を用いて、抽出した全R
NA1μgからcDNAを合成した。
て、PCR反応を行った。PCR反応における各遺伝子
のプライマーの組合せとしては、G3PDH[G3PD
H−F:5′−ACCACAGTCCATGCCATC
AC−3′(配列番号3)、G3PDH−R:5′−T
CCACCACCCTGTTGCTGTA−3′(配列
番号4)]、GLUT−1[GLUT−1−F:5′−
GATGATGAACCTGTTGGCCT−3′(配
列番号5)、GLUT−1−R:5′−AGCGGAA
CAGCTCCAAGATG−3′(配列番号6)]を
それぞれ用いた。
3.8μl、10×Ex bufferを5.0μl、
2.5mMのdNTPs mixを4.0μl、5U/
μlのrExTaqを0.2μl、20μMの上記各プ
ライマーを2.5μl加え、全量50μlでPCR反応
を行った。サーマルサイクルのプログラムは、最初のみ
94℃で3分間変性させ、その後94℃で1分間熱変性
させ、57℃で1分間伸張させ、72℃で1分間アニー
リングするというサイクルを25回繰り返し、最後に7
2℃で10分間アニーリングを行った。その後、PCR
増幅産物をアガロースゲル(2%)電気泳動法により分
離した後、エチジウムブロミド染色を行い、CCDイメ
ージアナライザーを用いて、それぞれのバンドの強度を
測定した。結果を図4に示す。
細血管内皮細胞株(A+内皮細胞)の血液脳関門に発現
するヘキソース輸送担体のmRNAであるGlut1の
発現量は、G3PDHとの比較からして、脳毛細血管内
皮細胞株を単独培養したもの(コントロール)に比べて
100倍増加していることがわかった。
ンビトロの血液脳関門実験系の再構築が可能となり、従
来の共培養と比べて条件的不死化細胞株を使用した共培
養系は飛躍的に細胞−細胞間相互作用が促進され、血液
脳関門が本来の機能に近いところまで、再現できること
がわかった。したがって、本発明の血液脳関門再構築モ
デル等を用いることにより、血液脳関門に関する基礎的
研究成果が得られる上に、薬物の血液脳透過機構に基づ
いた中枢作用型薬物(抗痴呆薬、脳腫瘍治療薬、ウイル
ス治療薬、精神神経作用薬)や、中枢での副作用が問題
となる薬物のスクリーニングを効率的に行うことができ
るだけでなく、脳毛細血管内皮細胞に発現する種々の受
容体を標的とした薬物(脳微小循環改善薬、脳浮腫治療
薬)の効果や脳毛細血管内皮細胞の障害(脳血管障害性
痴呆症やアルツハイマー型痴呆症)の評価が可能とな
る。
図である。
のALP活性の結果を示す図である。
のγ−GTP活性の結果を示す図である。
におけるGLUT−1発現結果を示す図である。
Claims (40)
- 【請求項1】 ラット由来の不死化脳毛細血管内皮細胞
株と、ラット由来の不死化アストロサイト細胞株とを共
培養することを特徴とする血液脳関門再構築モデルの作
製方法。 - 【請求項2】 ラット由来の不死化脳毛細血管内皮細胞
株と、ラット由来の不死化アストロサイト細胞株と、ラ
ット由来の不死化脳毛細血管周皮細胞株とを共培養する
ことを特徴とする血液脳関門再構築モデルの作製方法。 - 【請求項3】 ラット由来の不死化脳毛細血管内皮細胞
株が、温度感受性変異株SV40tsA58のラージT
抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラット由来の
不死化脳毛細血管内皮細胞株であることを特徴とする請
求項1又は2記載の血液脳関門再構築モデルの作製方
法。 - 【請求項4】 温度感受性変異株SV40tsA58の
ラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラッ
ト由来の不死化脳毛細血管内皮細胞株が、TR−BBB
13(FEPM BP−6873)であることを特徴と
する請求項3記載の血液脳関門再構築モデルの作製方
法。 - 【請求項5】 ラット由来の不死化アストロサイト細胞
株が、温度感受性変異株SV40tsA58のラージT
抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラット由来の
不死化アストロサイト細胞株であることを特徴とする請
求項1又は2記載の血液脳関門再構築モデルの作製方
法。 - 【請求項6】 温度感受性変異株SV40tsA58の
ラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラッ
ト由来の不死化アストロサイト細胞株が、TR−AST
932(FEPM BP−6283)であることを特徴
とする請求項5記載の血液脳関門再構築モデルの作製方
法。 - 【請求項7】 ラット由来の不死化脳毛細血管周皮細胞
株が、温度感受性変異株SV40tsA58のラージT
抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラット由来の
不死化脳毛細血管周皮細胞株であることを特徴とする請
求項2記載の血液脳関門再構築モデルの作製方法。 - 【請求項8】 温度感受性変異株SV40tsA58の
ラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラッ
ト由来の不死化脳毛細血管周皮細胞株が、TR−PCT
1(FERM BP−7024)であることを特徴とす
る請求項7記載の血液脳関門再構築モデルの作製方法。 - 【請求項9】 共培養が、不死化脳毛細血管内皮細胞株
と不死化アストロサイト細胞株とを非接触状態で、又は
不死化脳毛細血管内皮細胞株と不死化アストロサイト細
胞株及び不死化脳毛細血管周皮細胞株とを非接触状態で
培養する、非接触系共培養であることを特徴とする請求
項1〜8のいずれか記載の血液脳関門再構築モデルの作
製方法。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか記載の血液脳
関門再構築モデルを用いるスクリーニング方法であっ
て、共培養中又は共培養の前後に、被検物質を不死化脳
毛細血管内皮細胞株と接触させ、血液脳関門のマーカー
遺伝子の発現の程度を測定・評価することを特徴とする
血液脳関門形成促進又は抑制物質のスクリーニング方
法。 - 【請求項11】 請求項1〜9のいずれか記載の血液脳
関門再構築モデルを用いるスクリーニング方法であっ
て、共培養中又は共培養の前後に、被検物質と血液脳関
門透過物質又は血液脳関門非透過物質とを不死化脳毛細
血管内皮細胞株と接触させ、これら血液脳関門透過物質
又は血液脳関門非透過物質の不死化脳毛細血管内皮細胞
内への透過の程度を測定・評価することを特徴とする血
液脳関門透過促進又は抑制物質のスクリーニング方法。 - 【請求項12】 請求項1〜9のいずれか記載の血液脳
関門再構築モデルを用いるスクリーニング方法であっ
て、共培養中又は共培養の前後に、被検物質を不死化脳
毛細血管内皮細胞株と接触させ、不死化脳毛細血管内皮
細胞内への被検物質の透過の程度を測定・評価すること
を特徴とする血液脳関門透過又は非透過物質のスクリー
ニング方法。 - 【請求項13】 請求項10記載の血液脳関門形成促進
又は抑制物質のスクリーニング方法により得られる血液
脳関門形成促進物質。 - 【請求項14】 請求項10記載の血液脳関門形成促進
又は抑制物質のスクリーニング方法により得られる血液
脳関門形成抑制物質。 - 【請求項15】 請求項11記載の血液脳関門透過促進
又は抑制物質のスクリーニング方法により得られる血液
脳関門透過促進物質。 - 【請求項16】 請求項11記載の血液脳関門透過促進
又は抑制物質のスクリーニング方法により得られる血液
脳関門透過抑制物質。 - 【請求項17】 請求項12記載の血液脳関門透過又は
非透過物質のスクリーニング方法により得られる血液脳
関門透過物質。 - 【請求項18】 請求項12記載の血液脳関門透過又は
非透過物質のスクリーニング方法により得られる血液脳
関門非透過物質。 - 【請求項19】 ラット由来の不死化脳毛細血管内皮細
胞株と、ラット由来の不死化アストロサイト細胞株とを
共培養することにより得られることを特徴とする血液脳
関門のマーカー遺伝子の発現が増強した不死化脳毛細血
管内皮細胞株。 - 【請求項20】 ラット由来の不死化脳毛細血管内皮細
胞株と、ラット由来の不死化アストロサイト細胞株と、
ラット由来の不死化脳毛細血管周皮細胞株とを共培養す
ることにより得られることを特徴とする血液脳関門のマ
ーカー遺伝子の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細
胞株。 - 【請求項21】 ラット由来の不死化脳毛細血管内皮細
胞株が、温度感受性変異株SV40tsA58のラージ
T抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラット由来
の不死化脳毛細血管内皮細胞株であることを特徴とする
請求項19又は20記載の血液脳関門のマーカー遺伝子
の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株。 - 【請求項22】 温度感受性変異株SV40tsA58
のラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラ
ット由来の不死化脳毛細血管内皮細胞株が、TR−BB
B13(FEPM BP−6873)であることを特徴
とする請求項21記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の
発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株。 - 【請求項23】 ラット由来の不死化アストロサイト細
胞株が、温度感受性変異株SV40tsA58のラージ
T抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラット由来
の不死化アストロサイト細胞株であることを特徴とする
請求項19又は20記載の血液脳関門のマーカー遺伝子
の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株。 - 【請求項24】 温度感受性変異株SV40tsA58
のラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラ
ット由来の不死化アストロサイト細胞株が、TR−AS
T932(FEPM BP−6283)であることを特
徴とする請求項23記載の血液脳関門のマーカー遺伝子
の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株。 - 【請求項25】 ラット由来の不死化脳毛細血管周皮細
胞株が、温度感受性変異株SV40tsA58のラージ
T抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラット由来
の不死化脳毛細血管周皮細胞株であることを特徴とする
請求項20記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が
増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株。 - 【請求項26】 温度感受性変異株SV40tsA58
のラージT抗原遺伝子を導入したトランスジェニックラ
ット由来の不死化脳毛細血管周皮細胞株が、TR−PC
T1(FERM BP−7024)であることを特徴と
する請求項25記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発
現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株。 - 【請求項27】 共培養が、不死化脳毛細血管内皮細胞
株と不死化アストロサイト細胞株とを非接触状態で、又
は不死化脳毛細血管内皮細胞株と不死化アストロサイト
細胞株及び不死化脳毛細血管周皮細胞株とを非接触状態
で培養する、非接触系共培養であることを特徴とする請
求項19〜26のいずれか記載の血液脳関門のマーカー
遺伝子の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株。 - 【請求項28】 血液脳関門のマーカー遺伝子が、アル
カリフォスファターゼ遺伝子、γ−グルタミールトラン
スペプチダーゼ遺伝子、Glut1遺伝子から選ばれる
1種又は2種以上の遺伝子であることを特徴とする請求
項19〜27のいずれか記載の血液脳関門のマーカー遺
伝子の発現が増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株。 - 【請求項29】 アルカリフォスファターゼ遺伝子の発
現が、共培養することなく単独培養したときと比べて6
倍以上増強したことを特徴とする請求項28記載の血液
脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強した不死化脳毛細
血管内皮細胞株。 - 【請求項30】 γ−グルタミールトランスペプチダー
ゼ遺伝子の発現が、共培養することなく単独培養したと
きと比べて2倍以上増強したことを特徴とする請求項2
8又は29記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が
増強した不死化脳毛細血管内皮細胞株。 - 【請求項31】 Glut1遺伝子の発現が、共培養す
ることなく単独培養したときと比べて100倍以上増強
したことを特徴とする請求項28〜30のいずれか記載
の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強した不死化
脳毛細血管内皮細胞株。 - 【請求項32】 被検物質と、請求項19〜31のいず
れか記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強し
た不死化脳毛細血管内皮細胞株とを接触させ、血液脳関
門のマーカー遺伝子の発現増強の程度を測定・評価する
ことを特徴とする血液脳関門形成促進又は抑制物質のス
クリーニング方法。 - 【請求項33】 被検物質と血液脳関門透過物質又は血
液脳関門非透過物質と、請求項19〜31のいずれか記
載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強した不死
化脳毛細血管内皮細胞株とを接触させ、これら血液脳関
門透過物質又は血液脳関門非透過物質の該不死化脳毛細
血管内皮細胞内への透過の程度を測定・評価することを
特徴とする血液脳関門透過促進又は抑制物質のスクリー
ニング方法。 - 【請求項34】 被検物質と、請求項19〜31のいず
れか記載の血液脳関門のマーカー遺伝子の発現が増強し
た不死化脳毛細血管内皮細胞株とを接触させ、該不死化
脳毛細血管内皮細胞内への被検物質の透過の程度を測定
・評価することを特徴とする血液脳関門透過又は非透過
物質のスクリーニング方法。 - 【請求項35】 請求項32記載の血液脳関門形成促進
又は抑制物質のスクリーニング方法により得られる血液
脳関門形成促進物質。 - 【請求項36】 請求項32記載の血液脳関門形成促進
又は抑制物質のスクリーニング方法により得られる血液
脳関門形成抑制物質。 - 【請求項37】 請求項33記載の血液脳関門透過促進
又は抑制物質のスクリーニング方法により得られる血液
脳関門透過促進物質。 - 【請求項38】 請求項33記載の血液脳関門透過促進
又は抑制物質のスクリーニング方法により得られる血液
脳関門透過抑制物質。 - 【請求項39】 請求項34記載の血液脳関門透過又は
非透過物質のスクリーニング方法により得られる血液脳
関門透過物質。 - 【請求項40】 請求項34記載の血液脳関門透過又は
非透過物質のスクリーニング方法により得られる血液脳
関門非透過物質。
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