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3D InSight™ 肝臓マイクロティッシュ

伝統的な2次元肝臓モデルでは、急速なバイアビリティの低下、肝臓特異的な細胞の形態や表現型の喪失等により、正確な単回毒性の評価が困難であったとともに、長期にわたる投与による毒性の評価は困難を極めていました。

この問題を解決するため、InSphero社では独自のプラットフォームGravityPLUS™ およびスフェロイド作製システム3D Select™を利用し、3次元肝臓マイクロティッシュモデル、3D InSight™モデルを開発しました。

その他にも、一貫性を得るための様々な技術が使用されています。詳しくはこちら

3D InSight™ 肝臓マイクロティッシュの特徴

» 長期にわたり維持される生細胞率:3D InSight™ 肝臓マイクロティッシュは5 週間培養後も構成細胞の生存率と機能性を維持していることが確認されています

» 複雑な生体器官類似の細胞構造:3D InSight™ 肝臓マイクロティッシュは異方性を持ちタイトな細胞間ジャンクションを持つ肝臓実質細胞を含んでおり、肝臓組織と同様の胆汁酸塩排出ポンプ(BSEP) タンパク質を発現している微細胆管ネットワークを保持しています。

» 長期にわたり維持される代謝活性を含む機能性:3D InSight™ 肝臓マイクロティッシュ は2次元培養と比較して代謝酵素の活性が亢進しており、活性は4週間以上持続します

InSphero社が提供する肝臓マイクロティッシュには、下記の利点があります。

✔ 月2回の生産スケジュールが決まっており、実験スケジュールを立てやすい

✔ 生産から2日で日本まで確実に輸送

✔ 再現性が高い生産方法と確実な品質管理により、実験の継続性が高い

✔ 届いてすぐに化合物の評価が可能

✔ 実験用途に応じ、複数のドナー由来のマイクロティッシュから選択可能

3D InSight™ 肝臓マイクロティッシュの用途

▶ 毒性評価のためのマルチパラメータ分析に

▶ 薬物動態研究に

▶ 感染症モデルの構築に

▶ 薬剤スクリーニングに

▶ ワクチン開発に

3D InSight™ 肝臓マイクロティッシュを使用したアッセイ

長期にわたる培養とこれを利用した毒性評価

3D InSight™ 肝臓マイクロティッシュは4 週間以上にわたってバイアビリティおよび機能性を保ちます。この特徴を活かして長期にわたる薬剤への暴露による効果を評価することが可能です。

下図はCellTiter-Glo® 細胞バイアビリティアッセイ(Promega) を使用した細胞内ATP 量の評価(左)およびヒトアルブミンELISA(Bethyl Laboratories) を使用したアルブミン分泌量の定量により、長期にわたってバイアビリティや機能性が保たれていることを示しています。

肝臓マイクロティッシュの優れた予測性

従来からの2 次元培養系で培養された肝細胞と比較すると3D InSight™ 肝臓マイクロティッシュはよりDILI 予測の感度が高く、また肝毒性を持つ化合物と構造的に類似する毒性のない化合物を識別できる程度の特異性を示します(下図左)。

また、より生体内に近い細胞構成と微細構造の存在によって、様々な機構による毒性、例えば胆汁酸分泌の阻害や特異体質性毒性、そしてCYP 依存性の毒性等を評価することが可能です。

下図右は2 次元とヒト肝臓マイクロティッシュのDILI 検出感度の比較結果を示します。

ヒト肝臓マイクロティッシュを用いた構造的に類似の化合物間のMargin of Safety(MOS) の比較がなされています。MOS は14 日間の繰り返し投与の結果です(IC50 の値はPromega 社CellTiter-Glo® 蛍光細胞バイアビリティアッセイを用いて決定)。

図のカッコ内はDILI の深刻度(1:重大な臨床でのDILI、5:DILI 観測されず)を示します。

ヒト肝臓マイクロティッシュを用いた特異体質性毒性の検出可能性が評価されました。

ヒト肝臓マイクロティッシュのバイアビリティを指標にしてTrovaflaxacinおよび+Levofloxacin±lipopolysaccharide(LPS) を評価しています。

5日間の暴露後、細胞のバイアビリティは細胞内ATP 量をPromega社CellTiter-Glo® 蛍光細胞バイアビリティアッセイを用いて決定することで評価されました(下図)。

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