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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Discovery of new drug target modifiying the function of blood-brain barrier and blood-nerve barrier

Research Project

Project/Area Number 18K07526
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

清水 文崇  山口大学, 医学部附属病院, 助教 (90535254)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords血液脳関門 / 血液神経関門 / 自己免疫性神経疾患 / 新規抗体製剤開発 / 細胞モデル
Outline of Annual Research Achievements

2020年度は自己免疫性神経疾患患者IgGが結合するBBB構成内皮細胞に発現する標的分子の同定を試みた.患者IgGとBBB構成血管内皮細胞を用いてプロテオーム解析をし,これらのIgGに対する新規免疫標的分子を同定するアッセイの確立を試みた.ディッシュ上で生細胞に患者IgGを結合させ,クロスリンカーで固定させた後に蛋白を抽出しプロテインA/Gカラムを用いてIgGと結合した抗原を単離し,得られた抗原蛋白を2次元電気泳動,質量分析法により同定するアッセイ系を確立した.このアッセイにより複数のBBB破綻に関与する自己抗体の標的分子を同定した.特に視神経脊髄炎,傍腫瘍性小脳変性症を合併したランバート・イートン筋無力症でGlucose-regulated protein 78 (GRP78)抗体が同定された.更に,患者IgGからGRP78抗体を除去し,そのBBB構成内皮細胞に対する生物学的活性が低下するかを検討したところ,患者IgGからGRP78抗体を除去することによりBBB構成内皮細胞のNF-κB核内移行が抑制された.
研究期間内の一連の研究により,①視神経脊髄炎では,長大な脊髄病変をもつ病型でBBB破綻が強くみられ,GRP78抗体が高率に陽性となり,GRP78抗体陽性例で症状がより重症となること,②傍腫瘍性小脳変性症を合併したランバート・イートン筋無力症でGRP78抗体が陽性となり,BBB破綻に関与することが明らかとなり,血液脳関門破綻をきたす新規自己抗体としてGRP78抗体の役割が明確となった.
傍腫瘍性小脳変性症を合併したランバート・イートン筋無力症発症の病態機序として,GRP78とP/Q型VGCCは癌細胞表面に発現しており,腫瘍との交差免疫により産生されたGRP78抗体によるBBB破綻が,同じ機序より産生されたP/Q型VGCC抗体の脳内流入を促進し小脳機能障害を惹起する可能性が考えられた.

  • Research Products

    (13 results)

All 2020

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Advancing human induced pluripotent stem cell‐derived blood‐brain barrier models for studying immune cell interactions2020

    • Author(s)
      Nishihara Hideaki、Gastfriend Benjamin D.、Soldati Sasha、Perriot Sylvain、Mathias Amandine、Sano Yasuteru、Shimizu Fumitaka、Gosselet Fabien、Kanda Takashi、Palecek Sean P.、Du Pasquier Renaud、Shusta Eric V.、Engelhardt Britta
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 34 Pages: 16693~16715

    • DOI

      10.1096/fj.202001507RR

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Serotonin/5-HT1A Signaling in the Neurovascular Unit Regulates Endothelial CLDN5 Expression2020

    • Author(s)
      Sugimoto Kotaro、Ichikawa-Tomikawa Naoki、Nishiura Keisuke、Kunii Yasuto、Sano Yasuteru、Shimizu Fumitaka、Kakita Akiyoshi、Kanda Takashi、Imura Tetsuya、Chiba Hideki
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Pages: 254~254

    • DOI

      10.3390/ijms22010254

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Contribution of brain pericytes in blood-brain barrier formation and maintenance: a transcriptomic study of cocultured human endothelial cells derived from hematopoietic stem cells2020

    • Author(s)
      Heymans Marjolein、Figueiredo Ricardo、Dehouck Lucie、Francisco David、Sano Yasuteru、Shimizu Fumitaka、Kanda Takashi、Bruggmann Rumy、Engelhardt Britta、Winter Peter、Gosselet Fabien、Culot Maxime
    • Journal Title

      Fluids and Barriers of the CNS

      Volume: 17 Pages: 37

    • DOI

      10.1186/s12987-020-00208-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Validation of a Human Brain Endothelial Microvessel-on-a-Chip Open Microfluidic Model Enabling Advanced Optical Imaging2020

    • Author(s)
      Salman Mootaz M.、Marsh Graham、Kusters Ilja、Delinc Matthieu、Di Caprio Giuseppe、Upadhyayula Srigokul、de Nola Giovanni、Hunt Ronan、Ohashi Kazuka G.、Gray Taylor、Shimizu Fumitaka、Sano Yasuteru、Kanda Takashi、Obermeier Birgit、Kirchhausen Tom
    • Journal Title

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      Volume: 8 Pages: 573755

    • DOI

      10.3389/fbioe.2020.573775

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a human in vitro blood-brain tumor barrier model of diffuse intrinsic pontine glioma to better understand the chemoresistance2020

    • Author(s)
      Deligne Clmence、Hachani Johan、Duban-Deweer Sophie、Meignan Samuel、Leblond Pierre、Carcaboso Angel M.、Sano Yasuteru、Shimizu Fumitaka、Kanda Takashi、Gosselet Fabien、Dehouck Marie-Pierre、Mysiorek Caroline
    • Journal Title

      Fluids and Barriers of the CNS

      Volume: 17 Pages: 37

    • DOI

      10.1186/s12987-020-00198-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 総説 ペリサイトと神経系-生理的役割と病理的意義2020

    • Author(s)
      清水 文崇、神田 隆
    • Journal Title

      BRAIN and NERVE

      Volume: 72 Pages: 151~158

    • DOI

      10.11477/mf.1416201495

  • [Journal Article] GRP78 antibodies are associated with blood-brain barrier breakdown in paraneoplastic cerebellar degeneration in Lambert-Eaton myasthenic syndrome.2020

    • Author(s)
      Shimizu F, Kanda T.
    • Journal Title

      Clin. Exp. Neuroimmunol

      Volume: 11 Pages: 88-89

    • DOI

      10.1111/cen3.12575

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lambert-Eaton筋無力症とGRP78自己抗体2020

    • Author(s)
      清水 文崇, 神田 隆
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 274 Pages: 1299-1300

  • [Journal Article] 【免疫性神経疾患update-基礎・臨床研究の最新知見-】自己免疫性神経疾患でのGRP78抗体2020

    • Author(s)
      清水 文崇, 神田 隆
    • Journal Title

      日本臨床

      Volume: 78 Pages: 1951-1956

  • [Presentation] 中国四国地域発で世界的に展開した学術業績 GRP78抗体とNMO この研究の発展から見えてきたこと2020

    • Author(s)
      清水文崇
    • Organizer
      第61回日本神経学会学術大会.
    • Invited
  • [Presentation] Blood-brain barrier-activation in myelin oligodendrocyte glycoprotein antibody associated disorders2020

    • Author(s)
      Shimizu F, Ogawa R, Takahashi T, Takeshita Y, Misu T, Sano Y, Maeda T, Nakashima I, Fujihara K, Kanda T
    • Organizer
      第61回日本神経学会学術大会.
  • [Presentation] 当院で診療したCIDP30例の臨床病型と長期経過2020

    • Author(s)
      清水 文崇, 前田 敏彦, 佐藤 亮太, 大石 真莉子, 竹下 幸男, 松尾 欣也, 佐野 泰照, 古賀 道明, 神田 隆
    • Organizer
      第31回日本末梢神経学会学術集会
  • [Presentation] MOG抗体関連疾患での血液脳関門破綻メカニズムの解明2020

    • Author(s)
      清水 文崇, 小川 諒, 原 佳那子, 門野 ちひろ, 高橋 利幸, 竹下 幸男, 三須 建郎, 佐野 泰照, 前田 敏彦, 中島 一郎, 藤原 一男, 神田 隆
    • Organizer
      第32回日本神経免疫学会学術集会

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Published: 2021-12-27  

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