| Project/Area Number |
23K06258
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
湯浅 博昭 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (20191471)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
保嶋 智也 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (50753555)
山城 貴弘 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 講師 (20826614)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | コリン / トランスポーター / 薬物送達 / 創薬標的 |
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| Outline of Research at the Start |
コリンは多様な生理機能を持つことで知られるが、その腸管吸収等に働くとみられる類縁の2種の新規トランスポーターが見い出された（novel choline transporter 1（NCT1）及びNCT2と仮称）。本研究では、NCT1/2の分子機能の解明のため、遺伝子導入発現系細胞を用いた輸送機能解析等を行う。そのうえで、生理的及び薬物動態的役割の解明の観点から、小腸モデル（ヒト小腸上皮細胞モデル及びラット小腸組織）での機能検証に取組む。さらに、小腸以外での局所動態への関与の可能性を考え、各種臓器細胞モデルでの機能の検証にも取組む。これらにより、関連の医療応用に向けた基盤情報の収集を図る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
NCT1/2の分子機能に関して、遺伝子導入安定発現系MDCKII細胞において各種イオン類の関与について検討を行った。その結果、両NCT共に、Na+及びCl-除去条件下で機能低下傾向を示したが、両イオンに対する明確な要求性はなく、非能動輸送に分類される促進拡散機構で働いているものと考えられた。一方、比較のために検討したCHT1では、既に知らている通りのNa+及びCl-に対する明確な依存性（除去による機能消失）がみられ、2次性能動輸送担体の特徴が確認された。また、cholineに対する親和性の面では、CHT1はNCT1に近い水準の親和性特性を持つことが示唆された。
NCT1/2の生理的役割を探るため、ヒト脳及び小腸組織サンプルを用いた免疫蛍光染色を行った。その結果、脳では、NCT1はCHT1と共にコリン作動性神経に局在しており、連携的あるいは補完的に神経伝達に関わる働きをしている可能性が示唆された。一方で、NCT2はコリン作動性神経以外の部位に局在しており、異なる役割を持つことが示唆された。小腸では、NCT1及びNCT2は、それぞれ、上皮細胞の側底膜及び刷子縁膜に局在しており、連携して吸収（経細胞輸送）に働いている可能性が示唆された。
小腸上皮細胞刷子縁膜で働くとみられるNCT2の機能に着目して、ラット小腸組織でのcholine取込の検討も行った。その結果、親和性、阻害剤感受性、Na+、Cl-、pHの影響の面でNCT2介在性とみられる輸送特性が確認され、NCT2のcholine吸収への関与が裏付けられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
NCT1/2の分子機能の解析を進展させることができた。この解析では、代表的な既知コリントランスポーターであるCHT1の特性と比較しながら、イオン類に対する要求性の有無等の関わる輸送機構及びcholineに対する親和性の面での特徴を把握することができた。
NCT1/2の生理的役割の面で特に注目される脳及び小腸においては、両トランスポーターの局在特性を明らかにすることができた。この成果は、今後の生理的役割の解明の進展に役立つものと期待される。
ラット小腸を用いた臓器レベルでの検討も行い、NCT2のcholine吸収（小腸上皮細胞取込）への関与を検証することができた。
計画に沿って着実に成果を挙げることができており、概ね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
NCT1/2の分子機能の領域では、引き続き阻害物質（基質候補を含む）の探索を行い、構造－活性相関的観点から、各NCTによる認識の要件を探る。また、疾患との関連性が報告されているNCT1/2の遺伝子変異がcholine輸送機能に及ぼす影響の解析を行い、生理・病態生理学的観点でのNCT1/2の機能・役割の解明のための基礎情報の獲得を目指す。
小腸モデルでのNCT1/2の機能の領域では、極性化させたCaco-2細胞（ヒト小腸上皮細胞モデル）において、cholineの経細胞輸送に働くとみられるNCT2（刷子縁膜）とNCT1（側底膜）の連携的機能の解析を試みる。また、極性化させた遺伝子導入安定発現系MDCKII細胞モデルでの同様の解析によるNCT1/2の連携機能の検証も試みる。
各種臓器細胞モデルでのNCT1/2の機能の領域では、引き続き、細胞種間でのNCT1/2機能の比較解析を試みる。また、評価対象の細胞モデルの範囲を広げることも試みる。
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