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アストロサイトの機能分子を標的とした頭部外傷に対する新規治療薬の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K16016
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47040:薬理学関連
研究機関明治薬科大学 (2021-2022)
大阪大谷大学 (2020)

研究代表者

道永 昌太郎  明治薬科大学, 薬学部, 講師 (60624054)

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
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードアストロサイト / 頭部外傷 / 血液脳関門 / 脳浮腫 / Blood-brain barrier
研究開始時の研究の概要

頭部外傷は事故や転倒などの際に頭部を強打することで脳が損傷した状態であり、患者数は年間約28万人と推定される。外傷後の脳内ではバリア機能を担う血液脳関門(BBB)が破綻し、突然死や後遺症の一因となる。したがって、BBB破綻の治療は頭部外傷の有効な治療法であると想定されるが、治療薬は未だ開発されていない。本研究では、治療薬の標的として脳グリア細胞のアストロサイトに注目する。アストロサイトはBBBの機能を調節しているが、アストロサイトを標的とした薬はない。そこで、アストロサイトを標的とする薬が治療薬となり得るかを頭部外傷マウスと培養細胞を用いて検討し、頭部外傷の新規治療薬の確立を目指す。

研究成果の概要

頭部外傷モデルマウスの脳組織では、エンドセリンETB受容体、transient receptor potential vanilloid 4 (TRPV4)、ヒスタミンH2受容体がアストロサイトに高発現していることが見い出された。ETB受容体拮抗薬、TRPV4阻害薬、H2受容体作用薬を投与すると、血液脳関門(BBB)の破綻を促進する血管透過性亢進因子の発現増加が抑制され、BBBの破綻を抑制する血管修復因子の発現が増加しており、頭部外傷によるBBBの破綻と脳浮腫が抑制された。本研究成果は、アストロサイトの機能分子に作用する薬が頭部外傷に対する新規治療薬となり得ることを示唆する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

頭部外傷は交通事故、転倒、スポーツなどの際に頭部を強打することで脳が損傷した状態であり、突然死や後遺症を伴う場合もある。日本の患者数は年間30万人以上と推定されているが、現在までに有効な治療薬は確立されていない。本研究成果により、エンドセリンETB受容体拮抗薬、TRPV4阻害薬、ヒスタミンH2受容体作用薬が頭部外傷モデルマウスの病態を抑制できることが示唆されたため、これらの薬は頭部外傷に対する新規治療薬の候補となり得ることが期待される。

報告書

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

    (20件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Selective histamine H2 receptor agonists alleviate blood-brain barrier disruption by promoting the expression of vascular protective factors following traumatic brain injury in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Michinaga, Kiyomi Sonoda, Naoki Inazuki, Manae Ezaki, Hiroki Awane, Kahori Shimizu, Shigeru Hishinuma, Hiroyuki Mizuguchi
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 150 号: 3 ページ: 135-145

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2022.08.003

    • 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] Pharmacological Inhibition of Transient Receptor Potential Vanilloid 4 Reduces Vasogenic Edema after Traumatic Brain Injury in Mice2021

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Michinaga, Kazuya Onishi, Kahori Shimizu, Hiroyuki Mizuguchi, Shigeru Hishinuma
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 44 号: 11 ページ: 1759-1766

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00512

    • NAID

      130008110320

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2021-11-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pathophysiological Responses and Roles of Astrocytes in Traumatic Brain Injury2021

    • 著者名/発表者名
      Michinaga Shotaro、Koyama Yutaka
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 12 ページ: 6418-6418

    • DOI

      10.3390/ijms22126418

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Down-regulation of astrocytic sonic hedgehog by activation of endothelin ETB receptors: Involvement in traumatic brain injury-induced disruption of blood brain barrier in a mouse model2021

    • 著者名/発表者名
      Michinaga Shotaro、Inoue Ayana、Sonoda Kyomi、Mizuguchi Hiroyuki、Koyama Yutaka
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 146 ページ: 105042-105042

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2021.105042

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endothelin receptor antagonists alleviate blood-brain barrier disruption and cerebral edema in a mouse model of traumatic brain injury: A comparison between bosentan and ambrisentan.2020

    • 著者名/発表者名
      Michinaga Shotaro, Inoue Anna, Yamamoto Hayato, Ryu Ryotaro, Inoue Ayana, Mizuguchi Hiroyuki, Koyama Yutaka.
    • 雑誌名

      Neuropharmacology.

      巻: 175 ページ: 108182-108182

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2020.108182

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Angiopoietin-1/Tie-2 signal after focal traumatic brain injury is potentiated by BQ788, an ETB receptor antagonist, in the mouse cerebrum: Involvement in recovery of blood-brain barrier function2020

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Michinaga, Ayami Tanabe, Ryusei Nakaya, Chihiro Fukutome, Anna Inoue, Aya Iwane, Yukiko Minato, Yu Tujiuchi, Daisuke Miyake, Hiroyuki Mizuguchi, Yutaka Koyama
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry .

      巻: Online ahead of print 号: 3 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1111/jnc.14957

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Sonic hedgehogシグナルは外傷性脳損傷による脳浮腫を抑制する2023

    • 著者名/発表者名
      道永 昌太郎, 小川 泰弘, 菱沼 滋
    • 学会等名
      第147回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アストロサイトの機能分子を標的とした脳損傷に対する創薬研究2023

    • 著者名/発表者名
      道永 昌太郎
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒスタミンH2受容体作用薬による血管修復因子の発現増加を介した頭部外傷後のBlood-brain barrier破綻に対する抑制効果2022

    • 著者名/発表者名
      道永 昌太郎, 園田 清美, 稲月 直樹, 江嵜 愛永, 粟根 宙生, 清水 かほり, 小川 泰弘, 菱沼 滋, 水口 博之
    • 学会等名
      第146回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] BQ788, a selective ETB receptor antagonist alleviates inflammatory reactions after traumatic brain injury in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Michinaga, Hiroyuki Mizuguchi, Yasuhiro Ogawa, Shigeru Hishinuma, Yutaka Koyama
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] TRPV4阻害薬による外傷性脳損傷後の血管原性脳浮腫に対する抑制作用2022

    • 著者名/発表者名
      道永 昌太郎, 大西 一也, 清水 かほり, 水口 博之, 菱沼 滋
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Dual regulation of ERK phosphorylation by activation of Gq-protein and arrestin-mediated pathways via histamine H1 receptors2022

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Michinaga, Ayaka Nagata, Shigeru Hishinuma
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒスタミンH2受容体作用薬による外傷性脳損傷後のBlood-brain barrier破綻に対する抑制効果2022

    • 著者名/発表者名
      道永 昌太郎, 園田 清美, 稲月 直樹, 江嵜 愛永, 粟根 宙生, 清水 かほり, 菱沼 滋, 水口 博之
    • 学会等名
      第23回日本ヒスタミン学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] BQ788, an endothelin ETB receptor antagonist alleviates blood-brain barrier disruption and brain edema after traumatic brain injury2021

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Michinaga, Hiroyuki Mizuguchi, Shigeru Hishinuma, Yutaka Koyama
    • 学会等名
      Seventeenth International Conference on Endothelin
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アストロサイトの機能分子を標的とした頭部外傷に対する新規治療薬の開発2021

    • 著者名/発表者名
      道永 昌太郎, 水口 博之, 菱沼 滋, 小山 豊
    • 学会等名
      生体機能と創薬シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 頭部外傷後のBlood-brain barrier破綻に対するSonic hedgehogの抑制効果2021

    • 著者名/発表者名
      道永 昌太郎, 粟根 宙生, 稲月 直樹, 江嵜 愛永, 大西 一也, 清水かほり, 水口 博之, 小山 豊, 菱沼 滋
    • 学会等名
      第144回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] エンドセリン受容体拮抗薬ボセンタンの 外傷性脳損傷に対する治療効果の検討2021

    • 著者名/発表者名
      道永 昌太郎, 井上 杏奈, 龍 亮太朗, 大西 一也, 稲月 直樹, 水口 博之, 小山 豊
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Amthamine, a selective histamine H2 receptor agonist alleviates cerebrovascular damage after traumatic brain injury in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Michinaga, Kyomi Sonoda, Naoki Inazuki, Tomokazu Watano, Hiroyuki Mizuguchi
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] エンドセリンETB受容体拮抗薬BQ788によるsonic hedgehogの発現増加を介した頭部外傷後のBlood-brain barrier破綻に対する抑制効果2020

    • 著者名/発表者名
      道永 昌太郎, 井ノ上 彩奈, 園田 清美, 水口 博之, 小山 豊
    • 学会等名
      第138回 日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒスタミンH2受容体作用薬amthamineによる頭部外傷後のBlood-brain barrier破綻に対する抑制効果2020

    • 著者名/発表者名
      道永 昌太郎, 園田 清美, 井ノ上 彩奈, 水口 博之
    • 学会等名
      第137回 日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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