科学技術日報北京5月21日電（劉霞記者）米シンシナティ小児病院の科学者が率いる研究チームは、全機能血脳障壁を含む世界初の人間の「ミニ」脳の開発に成功した。この成果は、脳卒中、脳血管疾患、脳癌、アルツハイマー病、ハンチントン病、パーキンソン病、その他の神経退行性疾患など、多様な脳疾患に対する科学者の理解を増進し、治療方法を改善することが期待されている。関連論文は最新号「細胞・幹細胞」誌に発表された。

脳内の血管は緊密に蓄積された細胞に覆われ、血脳障壁を構成している。これは血液から中枢神経系に入る分子の大きさを厳しく制限している。正常な機能を持つ血液脳障壁は有害物質を効果的に遮断することができ、同時に必要な栄養物質が脳に入ることを許可し、それによって脳の健康状態を維持することができる。しかし、この障壁はまた、多くの潜在的な有益な薬物が脳に入るのを阻止している。また、血液脳障壁の発育不良や破裂が発生すると、多種の神経系疾患を引き起こしたり悪化させたりする。

これまで、全機能ヒト脳血管障壁を備えた大脳系器官の作成に成功した科学研究チームはいなかった。最新の研究では、科学者は直径3～4ミリの大脳系器官と直径約1ミリの血管系器官を融合させ、直径約4ミリ（ゴマの実の大きさ）を少し超えた球体を形成することに成功した。この新しい構造体は「血脳バリア（BBB）組立体」と呼ばれている。

この組立体は特定脳疾患患者の幹細胞から育成されるため、血脳障壁機能障害を引き起こす可能性のある遺伝子突然変異などの条件を反映することができる。研究チームはこれらの患者の幹細胞を用いて、脳海綿状奇形の重要な特徴を正確に再現できる組立体の構築に成功し、この脳疾患の分子と細胞病理学機序を深く探究するために斬新な視点を提供した。

研究チームは、このモデルは広範な応用の将来性があると考えている：患者の独特な遺伝子と分子特徴に基づいてその体に合わせて治療方案をカスタマイズする、多種の神経血管疾患のモデル化、潜在脳薬物が血液脳障壁を効果的に通り抜けることができるかどうかをより正確に迅速に分析する、脳への免疫に基づく治療の提供などを支援する。

【編集長の丸点】

近年、類器官技術は絶えず進歩しており、その中で脳類器官は人間の神経と血管疾患の研究とシミュレーションに重要な役割を果たし、脳発育研究、脳疾患モデリングと新薬開発の面で巨大な潜在力を示している。しかし、一般的な脳系器官はすでに培養周期が長く、コストが高いという問題に直面しており、全機能ヒト脳血管障壁を持つ脳系器官はさらに現れず、これは生物医学研究におけるそれらの応用を制限している。今回の成果は、関連分野に穴を埋めたと言える。