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血液脳関門のマクロトランスポートソーム解明と脳関門透過・標的キャリアへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H02590
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

大槻 純男  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (60323036)

研究分担者 伊藤 慎悟  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 准教授 (20466535)
増田 豪  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 助教 (70383940)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード血液脳関門 / 脳毛細血管 / 膜タンパク質 / 輸送 / プロテオミクス / 内在化 / DDS / 脳関門
研究成果の概要

本研究は、血液脳関門における中・高分子輸送システム群の分子的全容を明らかにし、血液脳関門を透過するDDSキャリア開発することを目的とした。内在化タンパク質を網羅的に解析する技術および高純度に脳毛細血管を単離する技術を確立した。ヒト脳毛細血管内皮細胞およびヒト臍帯静脈内皮細胞の内在化プロテオームの比較解析を行い、血液脳関門選択的な内在化分子を同定した。また、血液脳関門透過性環状ペプチドを同定し新たな透過機構の関与を示した。加えて、同定環状ペプチド修飾によりリポソームの脳分布が促進されることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では脳への高分子移行に関わると考えられる脳毛細血管内皮細胞に発現する内在化分子を同定した。また、環状ペプチドの血液脳関門透過性機構としてエクソソーム分泌系の関与を明らかにした。これらの成果は血液脳関門の新たな生理機能の解明につながる事が期待される。また、同定した環状ペプチドは巨大粒子であるファージの脳移行を促進させることが従来のDDSキャリアに対する優位点である。従って、同定環状ペプチドを活用することによってナノ粒子による効率的な脳への薬物送達が可能になり、新たな中枢疾患治療薬開発に貢献することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件、 招待講演 7件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] コシャン研究所/パリ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] コシャン研究所/パリ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Institut Cochin(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel cyclic peptides facilitating transcellular blood-brain barrier transport of macromolecules in vitro and in vivo2020

    • 著者名/発表者名
      1.Shunsuke Yamaguchi, Shingo Ito, Takeshi Masuda, Pierre-Olivier Couraud, Sumio Ohtsuki
    • 雑誌名

      J Control Release

      巻: 321 ページ: 744-755

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2020.03.001

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of Cell-Surface Proteins Endocytosed by Human Brain Microvascular Endothelial Cells In Vitro2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Shingo、Oishi Mariko、Ogata Seiryo、Uemura Tatsuki、Couraud Pierre-Olivier、Masuda Takeshi、Ohtsuki Sumio
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 12 号: 6 ページ: 579-579

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics12060579

    • 関連する報告書
      2020 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] Efficient isolation of brain capillary from a single frozen mouse brain for protein expression analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Ogata Seiryo、Ito Shingo、Masuda Takeshi、Ohtsuki Sumio
    • 雑誌名

      Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism

      巻: 271678 号: 5 ページ: 1026-1038

    • DOI

      10.1177/0271678x20941449

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-Scale Quantitative Comparison of Plasma Transmembrane Proteins between Two Human Blood-Brain Barrier Model Cell Lines, hCMEC/D3 and HBMEC/cibeta.2019

    • 著者名/発表者名
      Masuda T, Hoshiyama T, Uemura T, Hirayama-Kurogi M, Ogata S, Furukawa A, Couraud PO, Furihata T, Ito S, Ohtsuki S
    • 雑誌名

      Mol Pharm

      巻: 16 号: 5 ページ: 2162-2171

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.9b00114

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Changes of Blood-Brain Barrier and Brain Parenchymal Protein Expression Levels of Mice under Different Insulin-Resistance Conditions Induced by High-Fat Diet.2019

    • 著者名/発表者名
      Ogata S, Ito S, Masuda T, Ohtsuki S
    • 雑誌名

      Pharm Res

      巻: 36 号: 10 ページ: 141-141

    • DOI

      10.1007/s11095-019-2674-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 環状ペプチドを用いた組織関門透過技術の開発2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤慎悟
    • 学会等名
      薬物動態談話会第43年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cyclic peptides facilitating BBB permeability of macromolecules.2019

    • 著者名/発表者名
      Sumio Ohtsuki
    • 学会等名
      1st Mini-Symposium on the Blood Brain Barrier
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 環状ペプチドを用いた組織関門透過技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤慎悟
    • 学会等名
      第 32 回 ケミカルバイオロジー研究所セミナー 第 104 回 生物科学フロンティアセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオ医薬品の脳内送達を目指した血液脳関門における高分子物質輸送機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤慎悟
    • 学会等名
      NanoBio第12回若手ネットワーキングシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Identification of cyclic peptide facilitating permeability of M13 phage across the blood-brain barrier,2019

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Yamaguchi, Shingo Ito, Takeshi Masuda, Sumio Ohtsuki
    • 学会等名
      2019 Cerebral Vascular Biology Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of cell-surface proteins internalized into in vitro human brain microvascular endothelial cells by SWATH-based quantitative proteomics.2019

    • 著者名/発表者名
      Shingo Ito, Mariko Oishi, Tatsuki Uemura, Takeshi Masuda, Tomomi Furihata, Pierre-Olivier Couraud, Sumio Ohtsuki
    • 学会等名
      BBB signaling 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オミクスの網羅的・定量的解析によって拓かれる創薬・動態研究2019

    • 著者名/発表者名
      大槻純男
    • 学会等名
      薬物動態談話会 1月例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子を脳実質へ送達する血液脳関門透過性環状ペプチドの同定2019

    • 著者名/発表者名
      山口駿介、伊藤慎悟、増田豪、大槻純男
    • 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] Identification of internalized plasma membrane proteins in human brain capillary endothelial cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Mariko Oishi, Shingo Ito, Takeshi Masuda, Tomomi Furihata, Sumio Ohtsuki
    • 学会等名
      Mass Spec and Proteomics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comprehensive identification of internalized membrane proteins in human brain capillary endothelial cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Mariko Oishi, Shingo Ito, Takeshi Masuda, Tomomi Furihata, Sumio Ohtsuki
    • 学会等名
      The 2nd Workshop for Korea-Japan Young Scientists on Pharmaceutics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Membrane enrichment for targeted proteomics of enzymes and transporters in different tissues and cell lines.2018

    • 著者名/発表者名
      Sumio Ohtsuki
    • 学会等名
      ISSX Workshop on LC-MS Proteomics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Identification of novel internalized cell surface proteins in human brain capillary endothelial cells by SWATH-MS2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Ito, Mariko Oishi, Takeshi Masuda, Tomomi Furihata, Sumio Ohtsuki
    • 学会等名
      SFN2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体関門輸送機能を基盤とした疾患メカニズムの解明と治療への展開2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤慎悟
    • 学会等名
      第5回分子薬剤学東北セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子医薬品の脳内送達に資する血液脳関門透過性環状ペプチドの同定2018

    • 著者名/発表者名
      山口駿介、伊藤慎悟、増田豪、大槻純男
    • 学会等名
      第1回超分子薬剤学FGシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 脳内への高分子送達に資する新規BBB透過性環状ペプチドの同定2018

    • 著者名/発表者名
      山口駿介、伊藤慎悟、増田豪、大槻純男
    • 学会等名
      第12回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] インスリン抵抗性マウスにおける脳関門および脳実質のタンパク質発現および機能変動の解明2018

    • 著者名/発表者名
      緒方星陵、伊藤慎悟、増田豪、大槻純男
    • 学会等名
      創剤フォーラム第24回若手研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 定量プロテオミクスを活用した脳血管研究2018

    • 著者名/発表者名
      大槻純男
    • 学会等名
      第2回九州血管の会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 熊本大学大学院生命科学研究部微生物薬学分野

    • URL

      http://ohtsuki-lab.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [産業財産権] 血液脳関門透過性ペプチド2019

    • 発明者名
      19.伊藤慎悟、大槻純男、山口駿介
    • 権利者名
      19.伊藤慎悟、大槻純男、山口駿介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 血液脳関門透過性ペプチド2018

    • 発明者名
      伊藤慎悟、大槻純男、山口駿介
    • 権利者名
      伊藤慎悟、大槻純男、山口駿介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-134042
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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