Ｔｉｇｈｔ－ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｂｉｎｄｅｒによる革新的血液脳関門制御技術の開発

• 研究課題/領域番号: 17J03990
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 医療系薬学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 橋本 洋佑 名古屋大学, 環境医学研究所, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2017-04-26 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: Claudiin-5 / Blood-brain barrier / Antibody / Tight junction / 血液脳関門 / 抗体 / Claudin-5

研究実績の概要

血液脳関門の回避・突破技術は、薬による効率的な中枢神経系疾患の治療法の開発のためには必要不可欠と言える。本研究は、血液脳関門の要である血管内皮細胞間が有するtight junctionの主要構成要素であるclaudin-5を標的とし、このclaudin-5の機能を阻害する抗体により細胞間隙を開口させる手法が、革新的な脳内への薬物送達技術に成り得るかを検証することを目的としている。
前年度までにバリア制御活性の強さに基づいて選抜した抗claudin-5抗体は、ヒトやサルのclaudin-5に結合するものの、マウスやラットといった実験動物のclaudin-5には結合性を示さないことを確認している。まず、in vivoでの活性確認を行うため、カニクイザルを用いたプレ実験を行うことにした。同一のカニクイザルに、週に1回、異なる濃度の抗claudin-5抗体を静脈内投与していき、抗体投与24時間後にフルオロセインナトリウム（分子量376.27）の静脈内投与を行った。この際、フルオロセインナトリウムの静脈内投与前、投与後10、30、60、120分に大槽から脳脊髄液の採取を行った。脳脊髄液中の蛍光量を測定していった結果、抗claudin-5抗体の投与により顕著に脳脊髄液中の蛍光量が最大で7倍程度増加していた。脳を構成する細胞においてclaudin-5を発現する細胞は血管内皮細胞のみであるため、この結果は抗claudin-5抗体がin vivoで血液脳関門の間隙を開口させたことを意味している。実験する個体数を増やすことが必要不可欠であるものの、抗claudin-5抗体の効果に期待が出来る結果であると言える。また、旧所属の共同研究者らが他施設でヒトclaudin-5をノックインしたマウスの作製に成功し、同マウスを用いた抗lcauidn-5抗体の効果を検証中である。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Trinity College Dublin/Smurfit Institute of Genetics(アイルランド)
• [雑誌論文] Tight junction modulation at the blood-brain barrier; Current and future perspectives. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Yosuke, Campbell Matthew
  • 雑誌名: BBA-Biomembranes 巻: -
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] タイトジャンクションシール制御技術を利用した中枢神経疾患治療薬のためのDDS開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Yosuke、Kondoh Masuo、Takeda Hiroyuki
  • 雑誌名: Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ 巻: 34 号: 5 ページ: 374-384
  • DOI: 10.2745/dds.34.374
  • NAID: 130007801760
  • ISSN: 0913-5006, 1881-2732
  • 年月日: 2019-11-25
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Potential for Tight Junction Protein?Directed Drug Development Using Claudin Binders and Angubindin-1 (2019)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Yosuke、Tachibana Keisuke、Krug Susanne M.、Kunisawa Jun、Fromm Michael、Kondoh Masuo
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 20 号: 16 ページ: 4016-4016
  • DOI: 10.3390/ijms20164016
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A Novel Platform for Cancer Vaccines: Antigen-Selective Delivery to Splenic Marginal Zone B Cells via Repeated Injections of PEGylated Liposomes (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Taro、Abu Lila Amr S.、Kawaguchi Yoshino、Shimazaki Yuna、Watanabe Yuki、Mima Yu、Hashimoto Yosuke、Okuhira Keiichiro、Storm Gert、Ishima Yu、Ishida Tatsuhiro
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 巻: 201 号: 10 ページ: 2969-2976
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1701351
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-Claudin Antibodies as a Concept for Development of Claudin-Directed Drugs (2018)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Yosuke、Okada Yoshiaki、Shirakura Keisuke、Tachibana Keisuke、Sawada Makoto、Yagi Kiyohito、Doi Takefumi、Kondoh Masuo
  • 雑誌名: Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 巻: 368 号: 2 ページ: 179-186
  • DOI: 10.1124/jpet.118.252361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Engineered membrane protein antigens successfully induce antibodies against extracellular regions of claudin-5. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Y, et al.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 8 号: 1 ページ: 8383-8383
  • DOI: 10.1038/s41598-018-26560-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pancreatic adenocarcinoma upregulated factor has oncogenic functions in oral squamous cell carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Sasahira T, Kurihara M, Nishiguchi Y, Nakashima C, Kirita T, Kuniyasu H.
  • 雑誌名: Histopathol 巻: 70 ページ: 539-548
  • DOI: 10.1016/j.ejps.2018.02.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Cell Assay for Detecting Anti-PEG Immune Response against PEG-Modified Therapeutics (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Taro、Abu Lila Amr S.、Awata Mizuki、Kubo Yukiyo、Mima Yu、Hashimoto Yosuke、Ando Hidenori、Okuhira Keiichiro、Ishima Yu、Ishida Tatsuhiro
  • 雑誌名: Pharmaceutical Research 巻: 35 号: 11 ページ: 223-223
  • DOI: 10.1007/s11095-018-2505-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] A hydroxyl PEG version of PEGylated liposomes and its impact on anti-PEG IgM induction and on the accelerated clearance of PEGylated liposomes (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Taro、Abu Lila Amr S.、Fujita Risako、Awata Mizuki、Kawanishi Munehira、Hashimoto Yosuke、Okuhira Keiichiro、Ishima Yu、Ishida Tatsuhiro
  • 雑誌名: European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 巻: 127 ページ: 142-149
  • DOI: 10.1016/j.ejpb.2018.02.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Claudin-5-Binders Enhance Permeation of Solutes across the Blood-Brain Barrier in a Mammalian Model (2017)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Yosuke、Shirakura Keisuke、Okada Yoshiaki、Takeda Hiroyuki、Endo Kohki、Tamura Maki、Watari Akihiro、Sadamura Yoshifusa、Sawasaki Tatsuya、Doi Takefumi、Yagi Kiyohito、Kondoh Masuo
  • 雑誌名: J Pharmacol Exp Ther. 巻: 363 号: 2 ページ: 275-283
  • DOI: 10.1124/jpet.117.243014
  • 査読あり
• [学会発表] Development of claudin-5 modulators and evaluation of their in vitro permeation-activity of soultes across the blood-brain barrier in a mammalian model (2018)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Hashimoto, Keisuke Shirakura, Yoshiaki Okada, Hiroyuki Takeda, Kohki Endo, Maki Tamura, Akihiro Watari, Yoshifusa Sadamura, Tatsuya Sawasaki, Keisuke Tachibana, Takefumi Doi, Kiyohito Yagi, Masuo Kondoh
  • 学会等名: 2018 Controlled Release Society Annual Meeting & Exposition
  • 国際学会
• [学会発表] Safety evaluation of a human chimeric monoclonal antibody that recognizes the extracellular loop domain of claudin-2 (2018)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Hashimoto, Tomoyuki Hata, Minoru Tada, Manami Iida, Akihiro Watari, Yoshiaki Okada, Takefumi Doi, Hiroki Kuniyasu, Kiyohito Yagi, Masuo Kondoh
  • 学会等名: 54ty Congress of the European Societies of Toxicology
  • 国際学会
• [備考] 無細胞技術を活用し、血液脳関門バリア機能を担う クローディン５を阻害する抗体を創出
  • URL: https://www.ehime-u.ac.jp/wp-content/uploads/2018/06/4522981e313ba7a68c88d42c4ac42e3c-1.pdf
• [産業財産権] 抗CLDN-5抗体、及びその抗体を含有する医薬 (2017)
  • 発明者名: 近藤昌夫、八木清仁、土井健史、岡田欣晃、橋本洋佑、他4名
  • 権利者名: 近藤昌夫、八木清仁、土井健史、岡田欣晃、橋本洋佑、他4名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2017