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てんかん時脳内PGE2濃度正常化に向けた血液脳関門排出機能減弱分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08365
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医療系薬学
研究機関富山大学

研究代表者

赤沼 伸乙  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 助教 (30467089)

研究分担者 細谷 健一  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 教授 (70301033)
研究協力者 久保 義行  
立川 正憲  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード血液脳関門 / プロスタグランジン / PGE2 / 有機アニオン輸送担体 / てんかん / L-グルタミン酸 / BBB / 脳毛細血管 / グルタミン酸
研究成果の概要

本研究は、脳内過剰L-グルタミン酸関連疾患のてんかん時における、血液脳関門(BBB)プロスタグランジン(PG)E2輸送機能減弱の分子要因を解明することを目的とする。本課題から、脳に存在するPG種としてPGD2及びPGE2が共にBBBに発現するOAT3及びMRP4を介し排出輸送されることが見出された。BBBにおけるこれら輸送担体機能変動を解析するために、ex vivo脳毛細血管輸送解析系を確立した。本解析系にて、てんかん時に脳内レベルが上昇するL-グルタミン酸は、BBBに発現するNMDA受容体を介しOAT3・MRP4機能を減弱させることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果について、興奮性神経伝達が病態の発現・進行に関与するてんかんなどの中枢神経系疾患に対し、脳内環境正常化を目的とした治療法開発に繋がると期待される。本研究を通じ、NMDA受容体とプロテインキナーゼCがBBBを介したPG排出輸送を調節していることが見出された。そのため、これら疾患時に共に脳内濃度が上昇するPGについて、濃度を正常化する上で、BBBに発現するこれら標的を用いてPGE2排出を促進・正常化することが方策の一つとして提案される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Kentucky(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Organic anion-transporting polypeptide 1a4–mediated heterogeneous distribution of sulforhodamine-101 in rat hepatic lobules2019

    • 著者名/発表者名
      Akanuma S、Kida R、Tsuchiyama A、Tachikawa M、Kubo Y、Hosoya K
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 34 号: 4 ページ: 239

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2019.04.001

    • NAID

      50014558511

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of l -Type Amino Acid Transporter 1 at the Inner Blood-Retinal Barrier in the Blood-to-Retina Transport of Gabapentin2018

    • 著者名/発表者名
      Akanuma Shin-ichi、Yamakoshi Atsuko、Sugouchi Takeshi、Kubo Yoshiyuki、Hartz Anika M. S.、Bauer Bjoern、Hosoya Ken-ichi
    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 15 号: 6 ページ: 2327

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.8b00179

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of cationic drug-sensitive transport systems at the blood-cerebrospinal fluid barrier in para-tyramine elimination from rat brain2018

    • 著者名/発表者名
      Akanuma S., Yamazaki Y., Kubo Y., Hosoya K.
    • 雑誌名

      Fluids Barriers CNS

      巻: 15 号: 1 ページ: 1

    • DOI

      10.1186/s12987-017-0087-9

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression and function of connexin 43 protein in mouse and human retinal pigment epithelial cells as hemichannels and gap junction proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Akanuma S., Higashi H., Maruyama S., Murakami K., Tachikawa M., Kubo Y., Hosoya K.
    • 雑誌名

      Exp. Eye Res.

      巻: 168 ページ: 128

    • DOI

      10.1016/j.exer.2018.01.016

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of Carrier-Mediated Transport at the Blood–Cerebrospinal Fluid Barrier in Spermine Clearance from Rat Brain2017

    • 著者名/発表者名
      Akanuma S., Shimada H., Kubo Y., Hosoya K.
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 40 号: 9 ページ: 1599-1603

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00394

    • NAID

      130006038783

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 単離脳毛細血管を用いた血液脳関門におけるアニオン輸送機構変動解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 有紀子、赤沼 伸乙、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 血液網膜関門を介したgabapentin輸送におけるL型アミノ酸トランスポーター1の役割2019

    • 著者名/発表者名
      赤沼 伸乙、山腰 敦子、須河内 剛志、久保 義行、Anika M.S. Hartz、Bjoern Bauer、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 血液脳関門を介した脳へのgabapentin輸送におけるL型アミノ酸トランスポーター1(LAT1)の関与2019

    • 著者名/発表者名
      須河内 剛志、赤沼 伸乙、久保 義行、Anika M.S. Hartz、Bjoern Bauer、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 網膜へのガバペンチン移行における内側血液網膜関門中性アミノ酸輸送担体LAT1の役割2018

    • 著者名/発表者名
      赤沼 伸乙、山腰 敦子、須河内 剛志、久保 義行、Anika M.S. Hartz、Bjoern Bauer、細谷 健一
    • 学会等名
      公益社団法人日本薬剤学会 第33年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 血液網膜関門におけるgabapentin輸送へのL型アミノ酸トランスポーター1の関与2018

    • 著者名/発表者名
      赤沼 伸乙、山腰 敦子、須河内 剛志、久保 義行、Anika M.S. Hartz、Bjoern Bauer、細谷 健一
    • 学会等名
      富山・バーゼル医薬品研究開発シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Functional heterogeneity of Oatp1a4-mediated transport in hepatocytes of rat hepatic lobules2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Akanuma, Rintaro Kida, Ai Tsuchiyama, Masanori Tachikawa, Yoshiyuki Kubo, Ken-ichi Hosoya
    • 学会等名
      2018 International Meeting on 22nd MDO and 33rd JSSX
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] L-Type amino acid transporter 1 at the inner and outer blood-retinal barriers mediates the blood-to-retina transport of gabapentin2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Yamakoshi, Shin-ichi Akanuma, Takeshi Sugouchi, Yoshiyuki Kubo, Anika M.S. Hartz, Bjoern Bauer, Ken-ichi Hosoya
    • 学会等名
      2018 International Meeting on 22nd MDO and 33rd JSSX
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] L-Type amino acid transporter-mediated blood-to-brain gabapentin transport across the blood-brain barrier2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sugouchi, Shin-ichi Akanuma, Yoshiyuki Kubo, Anika M.S. Hartz, Bjoern Bauer, Ken-ichi Hosoya
    • 学会等名
      2018 International Meeting on 22nd MDO and 33rd JSSX
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gabapentinの網膜移行に対する血液網膜関門L型アミノ酸トランスポーターの関与2018

    • 著者名/発表者名
      山腰 敦子、赤沼 伸乙、須河内 剛志、久保 義行、Anika M.S. Hartz、Bjoern Bauer、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第130回例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] NMDA受容体による血液脳関門を介したアニオン輸送機構変動解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 有紀子、赤沼 伸乙、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第130回例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 薬剤耐性てんかんの克服に向けた血液脳関門薬物・内因性化合物輸送機構解明2018

    • 著者名/発表者名
      赤沼 伸乙、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳内tyramineクリアランスへの血液脳脊髄液関門排出輸送機構の関与2017

    • 著者名/発表者名
      山﨑 雄平、赤沼 伸乙、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会 (仙台)
    • 発表場所
      仙台市 (宮城県)
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Efflux transport of epilepsy-related compounds at the blood-brain barrier.2017

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Akanuma, Yoshiyuki Kubo, Ken-ichi Hosoya
    • 学会等名
      APSTJ Global Educational Seminar 2017 - 2nd
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血液脳関門を介した脳へのgabapentin輸送機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      須河内 剛志、赤沼 伸乙、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部 第129回例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット血液脳関門プロスタグランジン類排出輸送と変動メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      赤沼 伸乙、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      第38回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋市 (愛知県)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳からのスペルミン除去への血液脳脊髄液関門担体介在型輸送の関与2016

    • 著者名/発表者名
      赤沼 伸乙、島田 浩和、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬物動態学会 第31回年会
    • 発表場所
      松本市 (長野県)
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳関門を介した脳内tyramine消失機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      山﨑 雄平、赤沼 伸乙、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部 第128回例会
    • 発表場所
      金沢市 (石川県)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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