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血液・脳関門は、体循環系と脳組織との間の障壁として血液から脳への親水性物質の移行を制限し脳組織を体循環系から隔離する役割を果たすとともに、輸送体(トランスポーター)を有し、物質の選択的な透過を可能にしている。本研究は、血液・脳関門のアニオン輸送系及びアミノ酸の輸送系の実体を明らかにすることを目的として行われた。アニオン輸送系に関しては、腎由来の多選択性有機アニオントランスポーターOAT1の類縁トランスポーターを探索し、新規タンパク質OAT2、OAT3、OAT4を同定し、有機アニオントランスポー夕ーファミリーを確立した。OAT1は脳毛細血管を囲むアストロサイトの突起に存在し、アストロサイトから、血液・脳関門を形成する毛細血管内皮細胞への有機アニオンの受け渡しを担当すると思われる。OAT3は脳に強発現し、抱合体化合物の輸送能が高いことから、血液・脳関門の有機アニオン排出系との関わりで興味が持たれる。アミノ酸の輸送系に関しては、血液・脳関門のアミノ酸透過経路としての役割が想定されていた輸送系Lを同定し、それがヘテロダイマー型トランスポーターであることを明らかにした。さらに類縁タンパク質の探索により、新規アミノ酸トランスポーターファミリーを確立した。ラット脳における免疫組織学的検討により、輸送系LトランスポーターLAT1、LAT2及びその機能発現に必要な補助因子4F2hcは、血液・脳関門の主要構成要素である脳毛細血管内皮細胞に存在することが明らかになった。これらは、管腔側及び脳側ともに存在が認められることから、LAT1、LAT2ともに、脳毛細血管内皮細胞を介する経細胞輸送(血液・脳関門の透過)において重要な役割を果たすと考えられる。
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