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Challenges to the hypothesis that the blood-arachnoid barrier efflux transport systems function as central nervus system detoxification system

Research Project

Project/Area Number 19K22599
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 52:General internal medicine and related fields
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

TACHIKAWA Masanori  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (00401810)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 斉藤 貴志  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (90360552)
吉良 潤一  国際医療福祉大学, 福岡薬学部, 教授 (40183305)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords血液くも膜関門 / 排出輸送 / 細胞外小胞 / 輸送 / 脳脊髄液 / 神経変性疾患
Outline of Research at the Start

アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患では、神経毒性物質が、長い年月をかけて徐々に脳内に蓄積することで、神経障害をもたらすことが知られている。本研究では、「血液-くも膜関門(Blood-Arachnoid Barrier, BAB)が、脳内からの神経毒性物質や老廃物の能動的なくみ出しを担い、中枢解毒装置として機能する。」を実証し、BABの排出輸送機能と神経変性疾患との因果関係解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

This study aims to validate our hypothesis that the blood-arachnoid barrier possesses the dynamic clearance system for neurotoxic substances in the cerebrospinal fluid and functions as a central nervus system detoxification system. The present study has proposed that α-synuclein, a pathogenic protein, which is known to be and accumulated in the brain of the Parkinson’s disease, would undergo the LDL receptor-related protein-mediated efflux transport from the cerebrospinal fluid. The study has also established the comprehensive proteomics and the LC-MS/MS-based targeted absolute quantification system for extracellular vesicles, pathogenic proteins, peptides, and metabolites to clarify various efflux transport system at the blood-arachnoid barrier.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、くも膜は脳や脊髄を物理的に保護するための単なる支持被膜であるとの考えが通説であった。これに対し本研究は、「中枢環境を規定し、中枢解毒装置として機能する、動的インターフェースとしての血液くも膜関門輸送系の役割」という新たな概念を構築し、血液くも膜関門の機能破綻と中枢神経病態との関連性解明に迫るものであり、中枢病態の解明や治療法の開発へ突破口を開く潜在性を有している点において、学術的意義だけでなく社会的意義を有する。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 2019

All Presentation (7 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Presentation] 中分子環状デプシペプチドDestruxin Eの細胞膜輸送・細胞内代謝・分子標的V-ATPase阻害における立体特異性の解明2021

    • Author(s)
      網藤惇、今野源、吉田将人、土井隆行、稲垣舞、寺崎哲也、立川正憲
    • Organizer
      日本薬剤学会第36年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 末梢から中枢への情報伝達制御装置としての血液脳関門物流システムの役割と脳への薬物送達2021

    • Author(s)
      立川正憲、稲垣舞
    • Organizer
      日本薬剤学会第36年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳内クリアランスシステムとしての血液くも膜関門輸送系の役割2020

    • Author(s)
      立川正憲
    • Organizer
      第43回日本神経科学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 定量プロテオミクスで解き明かす血液脳関門・血液くも膜関門2020

    • Author(s)
      立川正憲
    • Organizer
      第39回日本認知症学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Blood-brain barrier-permeable proteins and transport characteristics in brain endothelial cells2019

    • Author(s)
      Tachikawa M, Terasaki T
    • Organizer
      日本薬物動態学会第34年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 中枢関門科学:Connecting the human dots2019

    • Author(s)
      立川正憲
    • Organizer
      第13回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 定量プロテオミクスを基軸とする「脳関門中枢創薬科学」の新たな展開2019

    • Author(s)
      立川正憲
    • Organizer
      第41回神経組織培養研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited

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Published: 2019-07-04   Modified: 2023-01-30  

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