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2021 Fiscal Year Research-status Report

アストロサイトの機能分子を標的とした頭部外傷に対する新規治療薬の確立

Research Project

Project/Area Number 20K16016
Research InstitutionMeiji Pharmaceutical University

Principal Investigator

道永 昌太郎  明治薬科大学, 薬学部, 講師 (60624054)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsアストロサイト
Outline of Annual Research Achievements

本研究ではアストロサイトに発現している機能分子として、これまでにも脳傷害の病態形成に関わることが報告されているイオン透過型受容体であるTransient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4)に注目した。流体衝撃を与えることで作製した頭部外傷モデルマウスにTRPV4阻害薬であるHC-067047およびRN-1734を投与したところ、blood-brain barrier(BBB)の破綻が抑制され、脳浮腫も軽減されていた。BBB破綻の原因となる血管透過性亢進因子(matrix metalloproteinase-9, vascular endothelial growth factor-A, endothelin-1)の発現は、頭部外傷モデルマウスの脳内で増加していたが、HC-067047およびRN-1734を投与するとこれらの増加は抑制されていた。
アストロサイト培養細胞および脳血管内皮細胞におけるTRPV4の発現を確認したところ、それぞれの培養細胞でTRPV4の発現が確認されたが、特にアストロサイトにおいてTRPV4が高発現していることが確認された。流体衝撃をそれぞれの培養細胞に与えたところ、アストロサイトにおいてTRPV4の発現が増加した。また、流体衝撃を与えたアストロサイトでは、血管透過性亢進因子の発現が増加したが、HC-067047およびRN-1734を処置すると、これらの増加は抑制されていた。これらの結果より、TRPV4阻害薬はアストロサイトにおける血管透過性亢進因子の発現を抑制することで頭部外傷後のBBB破綻および脳浮腫を抑制できることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2020年度までにタンパク質やcDNAのサンプルを作製することができたので、これらのサンプルを使用して効率よく研究課題を遂行することができた。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究により、ヒスタミンH2受容体が頭部外傷後の活性型アストロサイトにおいて発現していることが確認できており、H2受容体作用薬がBBBの破綻を抑制・修復させる血管修復因子の発現を増加させることが確認できているので、H2作用薬の頭部外傷に対する作用を確認する。H2受容体作用薬であるamthamineやdimapritを頭部外傷モデルマウスに投与して、BBBの破綻や脳浮腫などに対する作用を確認する。

Causes of Carryover

輸入製品の納品が年度内に間に合わなかったため、次年度使用額が生じた。

  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Pharmacological Inhibition of Transient Receptor Potential Vanilloid 4 Reduces Vasogenic Edema after Traumatic Brain Injury in Mice.2021

    • Author(s)
      Shotaro Michinaga, Kazuya Onishi, Kahori Shimizu, Hiroyuki Mizuguchi, Shigeru Hishinuma
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bullentin

      Volume: 44 Pages: 1759-1766

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00512.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pathophysiological Responses and Roles of Astrocytes in Traumatic Brain Injury.2021

    • Author(s)
      Shotaro Michinaga, Yutaka Koyama
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Pages: 6418

    • DOI

      10.3390/ijms22126418

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Down-regulation of astrocytic sonic hedgehog by activation of endothelin ETB receptors: Involvement in traumatic brain injury-induced disruption of blood brain barrier in a mouse model.2021

    • Author(s)
      Shotaro Michinaga, Ayana Inoue, Kyomi Sonoda, Hiroyuki Mizuguchi, Yutaka Koyama
    • Journal Title

      Neurochemistry International

      Volume: 146 Pages: 105042

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2021.105042.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] TRPV4阻害薬による外傷性脳損傷後の血管原性脳浮腫に対する抑制作用2022

    • Author(s)
      道永 昌太郎, 大西 一也, 清水 かほり, 水口 博之, 菱沼 滋
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] Dual regulation of ERK phosphorylation by activation of Gq-protein and arrestin-mediated pathways via histamine H1 receptors2022

    • Author(s)
      Shotaro Michinaga, Ayaka Nagata, Shigeru Hishinuma
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] ヒスタミンH2受容体作用薬による外傷性脳損傷後のBlood-brain barrier破綻に対する抑制効果2022

    • Author(s)
      道永 昌太郎, 園田 清美, 稲月 直樹, 江嵜 愛永, 粟根 宙生, 清水 かほり, 菱沼 滋, 水口 博之
    • Organizer
      第23回日本ヒスタミン学会
  • [Presentation] BQ788, an endothelin ETB receptor antagonist alleviates blood-brain barrier disruption and brain edema after traumatic brain injury2021

    • Author(s)
      Shotaro Michinaga, Hiroyuki Mizuguchi, Shigeru Hishinuma, Yutaka Koyama
    • Organizer
      Seventeenth International Conference on Endothelin
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] アストロサイトの機能分子を標的とした頭部外傷に対する新規治療薬の開発2021

    • Author(s)
      道永 昌太郎, 水口 博之, 菱沼 滋, 小山 豊
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2021
  • [Presentation] 頭部外傷後のBlood-brain barrier破綻に対するSonic hedgehogの抑制効果2021

    • Author(s)
      道永 昌太郎, 粟根 宙生, 稲月 直樹, 江嵜 愛永, 大西 一也, 清水かほり, 水口 博之, 小山 豊, 菱沼 滋
    • Organizer
      第144回日本薬理学会関東部会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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