2017 Fiscal Year Annual Research Report
ドラッグリポジショニングによる網膜関門輸送を利用した網膜疾患治療薬開発の基盤構築
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16H05110
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
細谷 健一 富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 教授 (70301033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤沼 伸乙 富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 助教 (30467089)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 血液網膜関門 / カチオン性薬物輸送 / 薬物輸送担体 / 網膜毛細血管内皮細胞 / 内側血液網膜関門 / ドラッグリポジショニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
循環血液と網膜とを直接隔てる内側血液網膜関門（inner BRB）におけるカチオン性薬物輸送機構をベースとして創薬基盤構築に向け、申請者が有するin vitroツールを駆使したドラッグリポジショニングスクリーニングなどを通じ、既存医薬品の適応拡大・新たな網膜疾患治療薬創出を試みる。平成28年度に構築した実験条件を元に、東京大学創薬機構保有の化合物ライブラリーを用いたスクリーニングを実施した。数百化合物を用いた解析からベラパミル輸送について阻害のかかる薬物とかからない薬物とが明確に分離されたことから、阻害のかかった薬物はinner BRBベラパミル輸送機構に対し選択的に認識される可能性が高い。
また、netでのBRBにおけるカチオン性薬物移行を理解する上で、リソソームなどの酸性小胞への濃縮の重要性は高まっている。Lysosomeを含めた細胞内酸性小胞へ取り込まれる薬物としてquinacrineが挙げられる。本化合物のラットinner BRBモデル細胞である条件的不死化ラット網膜毛細血管内皮細胞株（TR-iBRB2細胞）への取り込みを解析した。その結果、TR-iBRB2細胞へのquinacrine取り込みはNH4Cl処理にて低下すること、カチオン性薬物共存によって阻害されること、などの特性が示され、TR-iBRB2細胞へのベラパミルを含めたカチオン性薬物輸送特性と類似していた。従って、netでのBRBを介したカチオン性薬物の網膜移行を理解する上で、BRB細胞膜トランスポーターに加え、細胞内酸性小胞への濃縮は無視出来ないことが明らかとなった。
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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
Inner BRB実体細胞内挙動として、当初はlysosomeのみへの薬物・化合物の濃縮を想定していたが、前述のquinacrine輸送解析から、lysosome以外の酸性小胞への取り込みもまた考慮していかなければいけないと判断されたことから、細胞内挙動として幅広く解釈する必要性が生じた。この点について、細胞内挙動解析について、当初計画に比して追加での計画と解釈が必要と判断された。
ただし、inner BRBベラパミル輸送系を利用した創薬スクリーニングについて、これまでに申請者は具体的には20種類の薬物・化合物について、inner BRBカチオン性薬物輸送機構の基質になる可能性を見出している。応用に向けて、市販化合物について、高い網膜移行性やその本カチオン性薬物輸送機構の関与なども別途取り組んでおり、年次計画として予定外の事象も生じているが、全体としては進展しているものと判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の計画として、残り数百化合物のドラッグリポジショニングスクリーニングを完了させ、網膜疾患適応拡大に最適なシーズを数種類選定する。そのinner BRB細胞膜透過速度を評価すると共に、lysosome trappingモニタリング化合物LysoTracker Redまたは酸性小胞濃縮モニタリング化合物quinacrineをプローブとした候補基質の細胞内オルガネラ集積性評価を実施し、網膜への送達を実現する上で、最適な薬物・化合物の選定を行う。
また、これら基質薬物・化合物の神経保護効果と神経毒性との閾値を明らかにすることで、選定薬物の網膜疾患適応拡大が現実的かを明らかにする。網膜神経細胞に対し、本候補基質薬物を処理し、細胞毒性を評価すると共に、グルタミン酸神経毒性に対する保護効果をセルバイアビリティーアッセイにて評価する。これら解析を通じ、本課題にて見出されたスクリーニングヒット薬物・化合物群の有望性を明らかにする予定である。
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