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2018 Fiscal Year Annual Research Report

The foundation of developing drugs for retinal diseases by pharmaceutical drug-repositioning screening based on the distribution manner via the blood-retinal barrier

Research Project

Project/Area Number 16H05110
Research InstitutionUniversity of Toyama

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)

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)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
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
Outline of Annual Research Achievements

本研究では循環血液と網膜とを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起点とした創薬基盤構築を目的としている。具体的には、申請者が保有するin vitro輸送解析ツールを駆使し、ドラッグリポジショニングスクリーニングなどを通じ、既存医薬品の網膜疾患への適応拡大を目指している。平成29年度から継続して、東京大学創薬機構保有の化合物ライブラリーを用い、inner BRBベラパミル輸送機構に対し認識性を示す薬物の選定を実施している。その結果、網膜疾患治療に対し有望性を示す候補として2-3化合物がヒットした。緑内障などの網膜疾患時においては、網膜内神経細胞において細胞死が観察される。現在、inner BRB輸送解析と並べて、in vitro神経細胞培養系を活用し、ヒット化合物の細胞死抑制効果を解析しており、これらヒット化合物が網膜疾患への適応拡大において有望性を明らかにする計画である。
また、薬効発現メカニズム標的を見出だすことを目的に、薬物-タンパク質相互作用解析法としてdrug affinity responsive target stability(DARTS)を実施した。試行として、inner BRBと同様に、カチオン性薬物輸送機構の存在が知られている血液脳関門(BBB)のモデル細胞を標品として、本輸送機構の基質であるニコチンを用いてのDARTSを行った。その結果、ニコチンの共存によって「相互作用すること」が示されたタンパク質がSDS-PAGEにてバンドとして観察された。観察されたバンドを回収し、プロテオーム解析することでいくつかの候補分子がヒットした。本手法をベースとして、上記ヒット化合物のinner BRBと網膜神経細胞に存在するターゲットを同定する予定である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Kentucky(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Kentucky
  • [Journal Article] Organic anion-transporting polypeptide 1a4-mediated heterogeneous distribution of sulforhodamine-101 in rat hepatic lobules2019

    • Author(s)
      Akanuma S、Kida R、Tsuchiyama A、Tachikawa M、Kubo Y、Hosoya K
    • Journal Title

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      Volume: - Pages: in press

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2019.04.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent advances in drug and nutrient transport across the blood-retinal barrier2018

    • Author(s)
      Kubo Y、Akanuma S、Hosoya K
    • Journal Title

      Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology

      Volume: 14 Pages: 513~531

    • DOI

      10.1080/17425255.2018.1472764

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of L-type amino acid transporter 1 at the inner blood-retinal barrier in the Blood-to-Retina Transport of Gabapentin2018

    • Author(s)
      Akanuma Shin-ichi、Yamakoshi Atsuko、Sugouchi Takeshi、Kubo Yoshiyuki、Hartz Anika M. S.、Bauer Bjoern、Hosoya Ken-ichi
    • Journal Title

      Molecular Pharmaceutics

      Volume: 15 Pages: 2327~2337

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.8b00179

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Investigation of receptor-mediated cyanocobalamin (Vitamin B12) transport across the inner blood-retinal barrier using fluorescence-labeled cyanocobalamin2018

    • Author(s)
      Kinoshita Y、Nogami K、Jomura R、Akanuma S、Abe H、Inouye M、Kubo Y、Hosoya K
    • Journal Title

      Molecular Pharmaceutics

      Volume: 15 Pages: 3583~3594

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.8b00617

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple cellular transport and binding processes of unesterified docosahexaenoic acid in outer blood-retinal barrier retinal pigment epithelial cells2018

    • Author(s)
      Tachikawa M、Akanuma S、Imai T、Okayasu S、Tomohiro T、Hatanaka Y、Hosoya K
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 41 Pages: 1384~1392

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00185

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ラット血液脳関門を介したimipramine輸送機構解明2019

    • Author(s)
      韓 明来、赤沼 伸乙、久保 義行、細谷 健一
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
  • [Presentation] 血液脳関門nicotineインフラックス輸送系への中枢神経系疾患治療薬認識性2018

    • Author(s)
      細谷 健一、山﨑 雄平、手賀 悠真、赤沼 伸乙、久保 義行
    • Organizer
      日本薬剤学会第33年会
  • [Presentation] Expression and localization of creatine synthesizing enzyme and monocarboxylate transporter 12 in rat brain and retina2018

    • Author(s)
      Jomura R, Tanno Y, Akanuma S, Tachikawa M, Kubo Y, Hosoya K
    • Organizer
      The Third International Symposium on Toyama-Asia-Africa Pharmaceutical Network
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristics of imipramine transport at the blood-brain barrier2018

    • Author(s)
      Han M, Akanuma S, Kubo Y, Hosoya K
    • Organizer
      The Third International Symposium on Toyama-Asia-Africa Pharmaceutical Network
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of receptor-mediated cyanocobalamin (vitamin B12) transport at the blood-retinal barrier with Cy5-labeled cyanocobalamin2018

    • Author(s)
      Kubo Y, Kinoshita Y, Nogami K, Jomura R, Akanuma S, Abe H, Inouye M, Hosoya K
    • Organizer
      2018 International Meeting on 22nd MDO and 33rd JSSX
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Localization of monocarboxylate transporter 12 as a facilitative creatine transporter in rat choroid plexus and retinal pigment epithelium2018

    • Author(s)
      Jomura R, Tanno Y, Akanuma S, Tachikawa M, Kubo Y, Hosoya K
    • Organizer
      2018 International Meeting on 22nd MDO and 33rd JSSX
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 血液脳関門におけるimipramine輸送特性解明2018

    • Author(s)
      韓 明来、赤沼 伸乙、久保 義行、細谷 健一
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第130回例会
  • [Remarks] 研究代表者主宰研究室webページ

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/phaphzai/index-j.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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