2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of drugs for cerebral amyloidosis with novel mechanisms of action using DDS technology
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16H05223
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
有馬 英俊 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (50260964)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東 大志 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 助教 (20613409)
本山 敬一 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 准教授 (50515608)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 脳アミロイドーシス / シクロデキストリン / デンドリマー / 結合体 / 脳移行性 / 血液脳関門 / 鼻脳移行 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、コレステロール低下作用およびアミロイド繊維形成抑制能を有するシクロデキストリン (CyD)/デンドリマー (CDE) 結合体に脳移行性リガンドを付与した新規脳移行性CDE結合体（BT-CDEs）を構築し、新規アルツハイマー病（AD）治療薬としての可能性を明らかにすることである。平成29年度の研究実績を次に示す。１）BT-CDEsの前駆物質として新規に構築したインスリンとCyDとの結合体（I-CyD）をマウスに静脈内投与後の脳移行性をIVISで測定した結果、血糖値および血液生化学検査値に影響を与えずに、脳移行性を示すことが確認された。２）しかし、I-CyDとデンドリマーとの結合体（I-BT-CDE）を新規に構築し、前項と同様な検討を行った結果、優れた脳移行性は認められなかった。３）それ故、新規BT-CDEsの構築を行い、脳移行性に関する検討を行った結果、これまで脳移行性の報告のない糖分子をBTリガンドとして結合した SBT-CDEが、in vitroの取込み実験において、hCMEC/CD3細胞に取り込まれること、また、本細胞およびSH-SY5Y細胞の共培養系を用いたBBB透過実験においても、取込み実験の場合と同様に濃度依存的に単層膜を透過し、また単層膜下層に存在するSH-SY5Y細胞にも取り込まれることが示された。４）前項の実験条件下、SBT-CDE は、hCMEC/D3単層膜の電気抵抗値ならびに細胞生存率に影響を与えないことが示された。５）SBT-CDEはin vitroにおいて、Aβのアミロイド繊維形成を抑制することが示された。これらの結果より、SBT-CDE は、in vitroにおいて、BBBを透過した後、神経細胞に取り込まれること、またAβの繊維形成を抑制することが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の予定では、in vitro実験において、BBB透過性、Aβアミロイド繊維形成抑制、安全性に優れるBT-CDEを構築し、健常マウスの静脈内および鼻腔内に投与後の脳移行性、脳内分布、安全性に関する検討を行う予定であったが、in vivo実験において、Ins-BT-CDEの脳移行性が認められなかったことから、他のBT-CDEの構築を行った。その中から、SBT-CDEが、in vitroにおいて、BBBを透過すること、神経細胞に取り込まれること、またAβの繊維形成を抑制することを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度には、平成29年度に行う予定であった検討ならびに申請時に平成30年度に実施予定であった検討を合わせて行う予定である。すなわち、平成29年度の検討から見出されたSBT-CDEを用いて、健常マウスならびにアルツハイマー病（AD）モデルマウスに静脈内および鼻腔内投与後の脳移行性・脳内分布をIVISイメージング、脳組織切片イメージング、蛍光HPLC等により評価する。また、同条件下、安全性評価として、血液生化学検査値および組織染色等により検討する。ADモデルマウスにおける脳内コレステロール、Aβ、APP、リン酸化タウタンパク質量に対するSBT-CDEの効果についてそれぞれの物質を定量することにより検討する。また、ADモデルマウスにおいて、モーリス水迷路課題実験およびY 字迷路による自発的交替行動課題実験ならびに海馬や大脳皮質の組織染色（Congo Red 染色ならびにGallyas 染色）を行い、学習・記憶や神経原線維変化に対するSBT-CDEの効果について評価する。これらの検討により、AD治療薬としてのSBT-CDEの可能性について明らかにする。
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