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血液網膜関門カチオン性物質輸送に寄与する機構としてのMCT9・14の役割解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03403
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
研究機関富山大学

研究代表者

細谷 健一  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (70301033)

研究分担者 田渕 圭章  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (20322109)
久保 義行  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 准教授 (20377427)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード血液網膜関門 / MCT / モノカルボン酸トランスポーター / カチオン性薬物 / 内側血液網膜関門 / 網膜毛細血管内皮細胞
研究開始時の研究の概要

網膜疾患の発症・進行に関与する物質の多くは有機カチオン性物質である。そのため、動態学的アプローチにて網膜疾患治療法を提案する上では、循環血液と網膜とを隔てる血液網膜関門 (BRB) を介した有機カチオン性物質輸送を理解する必要がある。我々は、その分子実体となり得る分子として、MCT9・14を見出した。本課題の目的は、MCT9・14のBRBカチオン性化合物輸送機構としての役割を決定付けることである。

研究成果の概要

本研究では循環血液と網膜とを隔てる血液網膜関門(BRB)に発現するにも関わらず、薬物等の輸送への関与が不明確であるモノカルボン酸トランスポーター(MCT)であるMCT9とMCT14などの重要性実証を目的とした研究を遂行した。MCT9やMCT14を含めた各種MCTファミリーのアフリカツメガエル卵母細胞(oocytes)発現系を構築し、カチオン薬物・化合物を含めたいくつかの新規輸送基質を同定した。遺伝子ノックダウン解析を通じ、MCT14がBRBの機能恒常性に役割を果たす可能性が示され、それに加えて生体内エネルギー貯蔵物質の動態に役割を果たすMCT分子種が見出された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

血液網膜関門(BRB)を介した薬物の輸送について一部寄与分子が明らかにされていない等、生体における化合物・薬物の動態について分子レベルでの解明は不十分なままである。薬物・化合物を認識し、輸送する分子構造の特徴は見出されてきており、「立体構造的にトランスポーターと推定されるものの、生体における役割が決定付けられていない」オーファン分子の発現・機能についての研究が、この解明に繋がると期待される。本研究では、このオーファン分子に属するMCTの生体における役割の端緒が明らかになり、それを基にした医療・創薬が進むと期待される。この点から、学術的・社会的意義は高い成果であると期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Kentucky(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] The structural characteristics of compounds interacting with the amantadine-sensitive drug transport system at the inner blood-retinal barrier2023

    • 著者名/発表者名
      Shinozaki Y, Tega Y, Akanuma S, Hosoya K
    • 雑誌名

      Pharmaceuticals

      巻: 16 号: 3 ページ: 435-435

    • DOI

      10.3390/ph16030435

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lipopolysaccharide-Induced Functional Alteration of P-glycoprotein in the Ex Vivo Rat Inner Blood–Retinal Barrier2022

    • 著者名/発表者名
      Daikohara K, Akanuma SI, Kubo Y, Hosoya KI
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 23 号: 24 ページ: 15504-15504

    • DOI

      10.3390/ijms232415504

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Newly-established in vitro inner BRB spheroids to elucidate retinal Ang2-linked substance transfer2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Y, Akanuma SI, Kon H, Endo H, Kubo Y, Hosoya KI
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 351 ページ: 8

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2022.09.019

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Processing mechanism of guanidinoacetate in choroid plexus epithelial cells: conversion of guanidinoacetate to creatine via guanidinoacetate N-methyltransferase and monocarboxylate transporter 12-mediated creatine release into the CSF2022

    • 著者名/発表者名
      Jomura R, Akanuma S, Kubo Y, Tachikawa M, Hosoya K
    • 雑誌名

      Fluids and Barriers of the CNS

      巻: 19 号: 1 ページ: 42-42

    • DOI

      10.1186/s12987-022-00328-w

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differences in Cerebral Distribution between Imipramine and Paroxetine via Membrane Transporters at the Rat Blood-Brain Barrier2022

    • 著者名/発表者名
      Akanuma S, Han M, Murayama Y, Kubo Y, Hosoya K
    • 雑誌名

      Pharm. Res.

      巻: 39 号: 2 ページ: 223

    • DOI

      10.1007/s11095-022-03179-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Freshly isolated retinal capillaries to determine efflux transporter function at the inner BRB2022

    • 著者名/発表者名
      Tajima K, Akanuma S, Ohishi Y, Yoshida Y, Bauer B, Kubo Y, Inouye M, Hosoya K
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 343 ページ: 434

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2022.01.037

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] SLC6A and SLC16A family of transporters: Contribution to transport of creatine and creatine precursors in creatine biosynthesis and distribution.2022

    • 著者名/発表者名
      Jomura R, Akanuma S, Tachikawa M, Hosoya K
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta Biomembr.

      巻: 1864 号: 3 ページ: 183840-183840

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2021.183840

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 血液網膜関門におけるトランスポーター:網膜のアンチエイジング2021

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

      薬学雑誌

      巻: 141 号: 12 ページ: 1319-1325

    • DOI

      10.1248/yakushi.21-00158-2

    • NAID

      130008123218

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2021-12-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehensive evidence of carrier-mediated distribution of amantadine to the retina across the blood–retinal barrier in rats2021

    • 著者名/発表者名
      Shinozaki Y, Akanuma S, Mori Y, Kubo Y, Hosoya K
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 13 号: 9 ページ: 1339-1339

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics13091339

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contribution of monocarboxylate transporter 12 to blood supply of creatine on the sinusoidal membrane of the hepatocytes2021

    • 著者名/発表者名
      Jomura R, Tanno Y, Akanuma S, Kubo Y, Tachikawa M, Hosoya K
    • 雑誌名

      Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol.

      巻: 321 号: 2 ページ: G113-G122

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00143.2021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monocarboxylate transporter 12 as a guanidinoacetate efflux transporter in renal proximal tubular epithelial cells2020

    • 著者名/発表者名
      Jomura R., Tanno Y., Akanuma S., Kubo Y., Tachikawa M., Hosoya K.
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta Biomembr.

      巻: 1862 号: 11 ページ: 183434-183434

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2020.183434

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uptake study in lysosome-enriched fraction: Critical involvement of lysosomal trapping in quinacrine uptake but not fluorescence-labeled verapamil transport at blood-retinal barrier2020

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

      Pharmaceutics

      巻: 12 号: 8 ページ: 1

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics12080747

    • 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
  • [学会発表] リポ多糖が誘発するラット内側血液網膜関門P-糖タンパク質の機能減弱メカニズム解明2023

    • 著者名/発表者名
      大小原 清貴, 赤沼 伸乙, 久保 義行, 細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会第143回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト脳毛細血管内皮細胞株hCMEC/D3細胞におけるcreatine輸送の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      繁昌 志帆, 手賀 悠真, 赤沼 伸乙, 久保 義行, 稲垣 舞, 立川 正憲, 細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会第143回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脈絡叢上皮細胞におけるグアニジノ酢酸からのクレアチン生合成と脳脊髄液中へのMCT12を介したクレアチン排出輸送2023

    • 著者名/発表者名
      定村 龍太, 赤沼 伸乙, 久保 義行, 立川 正憲, 細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会第143回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ラット単離網膜毛細血管を用いた内側血液網膜関門P-糖タンパク質機能変動メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      大小原 清貴, 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134回例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 内側血液網膜関門におけるモノカルボン酸トランスポーター14の発現・機能2022

    • 著者名/発表者名
      横川 瑞葵, 福永 飛自幾, 定村 龍太, 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134回例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト血液脳関門モデル細胞におけるcreatine輸送特性2022

    • 著者名/発表者名
      繁昌 志帆, 赤沼 伸乙, 久保 義行, 稲垣 舞, 立川 正憲, 細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第134回例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ラット内側血液網膜関門におけるリポ多糖誘発性P-糖タンパク質の機能変動2022

    • 著者名/発表者名
      大小原 清貴, 赤沼 伸乙, 久保 義行, 細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第37回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脈絡叢から脳脊髄液へのMCT12を介したクレアチン輸送2022

    • 著者名/発表者名
      定村 龍太, 赤沼 伸乙, 立川 正憲, 細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第37回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] リポ多糖処理による内側血液網膜関門P-糖タンパク質の機能変動2022

    • 著者名/発表者名
      大小原 清貴, 赤沼 伸乙, 久保 義行, 細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬剤学会第37年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 血液網膜関門を介したamantadineの網膜への輸送特性2022

    • 著者名/発表者名
      篠崎 友亮、赤沼 伸乙、森 唯衣香、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 新たな血液網膜関門輸送研究手法の開発に基づく本関門を介した血液-網膜間薬物動態の制御分子機構解明2021

    • 著者名/発表者名
      細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬物動態学会 第36回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アマンタジンの網膜分布に関与する血液網膜関門輸送機構2021

    • 著者名/発表者名
      篠崎 友亮、赤沼 伸乙、森 唯衣香、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬物動態学会 第36回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 血液網膜関門を介した網膜へのamantadine輸送2021

    • 著者名/発表者名
      篠崎 友亮、赤沼 伸乙、森 唯衣香、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第133回例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 血液網膜関門を介した循環血液からの網膜へのamantadine輸送2021

    • 著者名/発表者名
      篠崎 友亮、赤沼 伸乙、森 唯衣香、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      第42回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Monocarboxylate transporter 12 (MCT12) mediates efflux transport of guanidinoacetate and creatine in the process of endogenous creatine supply in the kidney and liver.2021

    • 著者名/発表者名
      Jomura R, Tanno Y, Akanuma S, Kubo Y, Tachikawa M, Hosoya K
    • 学会等名
      6th Toyama-Basel Joint Symposium 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Monocarboxylate transporter 12 (MCT12) contributes to process of creatine biosynthesis as an efflux transporter of creatine and guanidinoacetate in the kidney and liver.2021

    • 著者名/発表者名
      Jomura R, Tanno Y, Akanuma S, Kubo Y, Tachikawa M, Hosoya K
    • 学会等名
      2021 CSPS/PSJ/CC-CRS Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 血液網膜関門におけるamantadine取り込み解析2021

    • 著者名/発表者名
      篠崎 友亮、赤沼 伸乙、久保 義行、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 肝臓におけるクレアチン排出に対するMCT12の関与2021

    • 著者名/発表者名
      定村 龍太、丹野 優、赤沼 伸乙、久保 義行、立川 正憲、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 血液網膜関門におけるトランスポーター:網膜のアンチエイジング2021

    • 著者名/発表者名
      細谷 健一、赤沼 伸乙、久保 義行
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 血液網膜関門機能と薬物網膜移行に関する生物薬剤学的研究2020

    • 著者名/発表者名
      細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬剤学会第35年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 眼科製剤を考えるための薬物動態:眼内薬物動態に関わるトランスポーター2020

    • 著者名/発表者名
      細谷 健一、赤沼 伸乙、久保 義行
    • 学会等名
      日本薬剤学会第35年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 血液網膜関門カチオン性薬物輸送に対するリソソーム内薬物取り込みの影響2020

    • 著者名/発表者名
      久保 義行、山田 未希、赤沼 伸乙、細谷 健一
    • 学会等名
      日本薬剤学会第35年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 血液網膜関門における薬物輸送機構:飲む目薬開発に向けて2020

    • 著者名/発表者名
      細谷 健一
    • 学会等名
      第31回日本緑内障学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 富山大学薬学部 薬剤学研究室

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/phaphzai/index-j.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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