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ヒトBBBにおいて薬物中枢移行を担う新規経路の同定およびその分子機構解析

研究課題

研究課題/領域番号 20J14855
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
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関東京大学

研究代表者

望月 達貴  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード血液脳関門 / 薬物トランスポーター
研究開始時の研究の概要

ヒトでの薬物中枢移行性を詳細に理解するためには、血液脳関門(BBB)における未知薬物輸送経路を分子レベルで明らかにすることが必要とされている。本研究では、A. より生体内BBB に近い新規ヒトBBB モデル細胞の作成 B. BBB における新規薬物輸送機構の分子実体解明およびモデル動物個体における実証 C.未知輸送機構により中枢移行する薬物の探索およびその輸送機構の解明、といった三点を軸に、上記課題の解明を試みる。

研究実績の概要

ヒトiPS細胞をBBB内皮細胞に分化させたモデル細胞(hiPS-BMECs)において、研究員がこれまで使用してきたモデル化合物YM155の高いA-to-B(血液側→脳側)の輸送活性が見られており、この輸送活性には血液側膜に発現するトランスポーターSLC35F2が大きく寄与していることが見出された。本結果は、今年度国際誌に投稿し受理されている。本化合物は生理的条件下で常に1価のカチオンとなる高水溶性化合物であるため、負電荷をもつ脳毛細血管内皮細胞内から脳実質側への輸送に能動的な薬物トランスポーターが関与していることが考えられた。本トランスポーター同定のため、hiPS-BMECsを用いて阻害剤併用下での輸送試験を行ったところ、multidrug resistance-associated protein (MRP)が候補として同定された。中でもhiPS-BMECsに高発現している分子種について発現細胞を作成し、YM155処理時の細胞毒性およびYM155細胞内取り込み速度を検証したところ、MRP1およびMRP5がYM155の輸送機能を持つことが見出された。特に、MRP5については免疫染色法により、hiPS-BMECsの脳側膜に発現することが明らかとなり、その輸送機能が本細胞におけるYM155のA-to-B輸送に寄与している可能性が示唆された。
また、BBBにおける新規薬物トランスポーター候補として、マウス脳毛細血管内皮細胞に高発現しているSLC19A3に着目し、種々の薬物に対する輸送能を検証したところ、cimetidine, ranitidine, pyrimethamineといった薬物が基質となることを新たに見出した。今後は、SLC19A3機能欠損マウスやhiPS-BMECsを用いることで、BBBにおけるこれら薬物輸送への寄与を明らかにできると考えている。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Functional investigation of solute carrier family 35, member F2, in three cellular models of the primate blood-brain barrier2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Mochizuki, Yoshiharu Deguchi, et al.
    • 雑誌名

      Drug Metab Dispos.

      巻: 49 号: 1 ページ: 3

    • DOI

      10.1124/dmd.120.000115

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current progress in identifying endogenous biomarker candidates for drug transporter phenotyping and their potential application to drug development2021

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Tatsuki、Mizuno Tadahaya、Maeda Kazuya、Kusuhara Hiroyuki
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 37 ページ: 100358-100358

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2020.09.003

    • NAID

      210000177785

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Functional investigation of SLC35F2 as a drug transporter in primate blood-brain barrier model cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki T, Mizuno T, Kurosawa T, Yamaguchi T, Higuchi K, Tega Y, Nozaki Y, Kawabata K, Deguchi Y, Kusuhara H.
    • 学会等名
      第20回東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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