| 研究課題/領域番号 |
21K06949
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分49030:実験病理学関連
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
池田 栄二 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30232177)
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| 研究分担者 |
崔 丹 山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (40346549)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 血液脳関門 / Basigin / 低酸素 / 炎症 / Claudin-5 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
様々な難治性神経疾患の病態・治療に深く関与する神経系血管バリアー(血液脳関門など)を人為的に制御する手法(開いた状態⇒閉じた状態、閉じた状態⇒開いた状態)を確立し、難治性神経疾患の克服を目指す。これまで我々は、神経系血管バリアーの調節分子として、脳血管内皮細胞の細胞膜に発現・局在しているADAM12、ADAM17、Basiginを特定し、特にBasiginの治療標的分子としての有用性を示す知見を得ている。本研究計画では、Basiginを標的とした神経系血管バリアー制御プロトコールの最適化とともに、Basiginの糖鎖修飾に着目した標的の絞り込み、また新たな標的分子の特定も行う。
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| 研究実績の概要 |
血液脳関門など神経系血管バリアーの神経疾患治療への関与は、１）バリアーが‘開いた状態’になり組織微小環境が攪乱されてしまうことが、疾患を難治なものとしている多くの神経疾患が存在すること、２）‘閉じた状態’にあるバリアーが、薬剤の神経組織実質への到達を妨げ創薬の厚い壁となることが挙げられる。したがって、神経系血管バリアーを人為的に制御（‘閉じた状態’⇔‘開いた状態’）する手法が確立されれば、神経疾患の治療に革新がもたらされ、多くの疾患の難治性克服が期待される。我々は、バリアー形成血管内皮細胞の細胞膜に発現局在する糖タンパク質Basiginの阻害により病的に‘開いた状態’のバリアーを‘閉じた状態’に、Basiginの刺激により‘閉じた状態’のバリアーを‘開いた状態’にできることを見出し報告した。さらに、高マンノース型糖鎖修飾を受けたBasiginのみを特異的標的として阻害することにより病的に‘開いた状態’のバリアーを‘閉じた状態’に修復可能であることを示した。
2022年度は、マウス実験系で得られた上記知見の臨床展開（創薬）に向け、ヒト細胞を用いた実験系を確立した。当初はヒト脳血管内皮細胞株での確立を目指したが安定した実験系は得られず、ヒト腎近位尿細管上皮細胞株(Basiginを発現し上皮バリアーを形成)での実験系確立に変更し、現時点で機能抗体のスクリーニングを含め今後の解析に有用な実験系が得られている。そして、神経系血管バリアーの人為的制御のための創薬の一歩として、中和活性あるいは刺激活性を有する抗ヒトBasigin抗体の作製を開始し、得られた多数の抗Basigin抗体をスクリーニング中である。また、Basiginを介してバリアーが開く分子機構の詳細について新たな知見が得られ、神経系血管バリアーの人為的制御の新規標的分子候補の特定に向けた研究を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまでに得られた知見の臨床展開（創薬）に向け、ヒト細胞を用いた実験系の確立に成功しBasiginに対する機能抗体の作製へと進んでいる。Basigin分子内での標的領域の絞り込み〔３か所存在するN-結合型糖鎖修飾部位(asparagine; Asn)のいずれが責任部位か〕には若干遅れはみられるが、新規標的分子の特定への糸口となる知見も得られており、研究全体としてはおおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
ヒトBasiginに対する機能抗体の作製を進め、神経系血管バリアーの人為的制御手法に向けた創薬として展開させる。
Basiginを介して神経系血管バリアーが開く機構について我々が発見した新規知見の詳細な解析を進め、神経系血管バリアーの人為的制御のための新規標的分子候補の特定を行う。
神経系血管バリアーの動的制御に必須なBasigin分子内糖鎖修飾部位(Asn)の特定に向け、bEnd.3の細胞膜に変異Basiginをドミナントネガティブ変異体として発現させる系を、導入ストレスの低いレンチウィルスベクターを用いた新たな発現コンストラクトを作製するなどにより確立を試みる。その系によりバリアーの動的制御に必須な糖鎖修飾部位を特定し、創薬のためのBasigin分子内標的領域の絞り込みのための情報を得る。
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