Establishing ex vivo methods to elucidate efflux transport of drugs at the blood-retinal barrier for retinal drug development

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K07160
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: Akanuma Shin-ichi 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 准教授 (30467089)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大石 雄基 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 助教 (00778467) ; 細谷 健一 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (70301033)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 血液網膜関門 / 網膜毛細血管 / トランスポーター / P-糖タンパク質 / イメージング

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to establish a new ex vivo experiment to elucidate drug transport function at the inner blood-retinal barrier (BRB), which directly separates the neural retina from the circulating blood. From retinae of 4 rats, we can freshly obtain enough retinal capillaries without freezing the sample and treating enzymes. Moreover, analyses by the isolated retinal capillaries using fluorescent substrates of drug transporters at the inner BRB indicate that function of these transporters is retained in the retinal capillaries. Consequently, it is suggested that ex vivo studies by the isolated retinal capillaries enable us to evaluate the function of drug transporters at the inner BRB and its regulatory systems.

Free Research Field

中枢神経系関門薬物動態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでのinner BRBを対象としたin vitro実験系では、P-糖タンパク質などのin vivoでは重要性が示されていた一部の分子について、その発現・機能が十分に解析出来ないことが知られている。今回確立したex vivo実験系ではP-糖タンパク質などの「循環血液から網膜への薬物移行を制限する」輸送担体の機能解析が可能であることが示唆された。本実験手法を活用することで、inner BRBを介した網膜への薬物分布能を制御する機構の理解が進み、そして網膜への移行性が高い薬物選定の方法論構築が加速すると期待される。