血液脳関門の機能的実体解明に基づいた薬物中枢移行性評価法の確立

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12557229
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 玉井 郁巳 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (20155237)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 崔 吉道 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (40262589) ; 辻 彰 金沢大学, 薬学部, 教授 (10019664)
• Keywords: 血液脳関門 / 脳 / 中枢解毒 / P-糖タンパク / 脳毛細血管 / トランスポーター / 排出輸送

Research Abstract

血液脳関門を境界とした脳内は体循環系とは隔絶された環境を維持しているが、中枢機能発揮・維持に必要な物質の積極的な体循環系からの摂取、生体異物の侵入遮断、及び脳内不要代謝産物などの体循環系中への排除は、全て血液脳関門を形成する脳毛細血管内皮細胞による厳密な制御下にある。本研究では、中枢機能維持のために、体循環系と脳の間で栄養物質、神経伝達物質、薬物を含む生体異物の物質交換を制御するなどダイナミックインターフェースとして作用する血液脳関門機能の実体解明に基づいた、薬物の中枢移行性制御機構の解析と、in vitro血液脳関門評価系の樹立を試みた。
今年度は、中枢移行性の低い薬物であるキノロン系抗菌薬のグレパフロキサシン(GPFX)に着目し、そのメカニズム解析と同時に、in vitro血液脳関門モデル構築を開始した。GPFXは高脂溶性にもかかわらず中枢移行性が低い。そこで、血液脳関門様活性を持つ不死化細胞RBEC1細胞やin vivoでの脳移行動態解析から、そのメカニズムとしてP-糖タンパクおよびアニオン感受性を有する排出型トランスポーターによって脳内から血液中に汲み出されていることが示された。アニオン輸送系としてはMRPの関与が示唆されたが、MRPの血液脳関門における存在は明確ではなく、in vivoにおけるMRPの存在や活性の程度についての解析が必要である。一方、脳毛細血管内皮細胞(BCEC)と星状膠細胞の共培養系の樹立を試みた。共培養によりBCEC型酵素活性の増大と細胞間透過の低下による密着結合性の改善が見られた。また、P-糖タンパクによる輸送にもpolarityが観測され、モデル樹立の可能性が示唆された。今後、さらに他の機能解析を行うことにより、総合的な評価が必要がある。

Research Products

• [Publications] Tamai,I.: "Limited distribution of new quinolone antibacterial agents.into brain owing to multiple efflux transporters at the blood-brain barrier."J.Pharmacol.Exp.Ther.. 295・1. 146-152 (2000)
• [Publications] Kido,Y.: "Functional characterization of MCTl-mediated transport of monocarboxylic acids at the blood-brain barrier of rat using invitro cultured cells and invivo BUI studies."Pharm.Res.. 17・1. 55-62 (2000)