コンフォメーション病治療薬としてのペントサンとヘパリン誘導体の実験治療学的研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15390081
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 丹羽 正美 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (20136641)
• 研究分担者: 西田 教行 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (40333520) ; 片峰 茂 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (40161062) ; 山下 康子 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 講師 (80291532) ; 片岡 泰文 福岡大学, 薬学部, 教授 (70136513)
• キーワード: 血液脳関門 / ペントサン / ヘパリン誘導体 / プリオン病 / アルツハイマー病 / コンフォメーション病

研究概要

研究計画の初年度は、主に以下(1)(2)(3)のin vitro実験系を展開した。(1)血液脳関門in vitro再構築系(BBBキット)を用いた薬剤のBBB保護・機能維持効果の検証。まずBBBキットの作成に努めた。脳毛細血管初代培養内皮細胞とペリサイト、アストロサイトの3種類で構築されるBBBキットを、初めて我々の方法で完成した。このBBBキットを用いて、プリオンタンパク(PrP)ペプチドフラグメント(PrP106-126)によるBBB内皮細胞障害に対するペントサンとヘパリン誘導体の治療効果を検証した。BBB内皮細胞障害は、i)脳毛細血管内皮細胞間の密着結合(tight junction)機能としての膜電気抵抗transendothelial electrical resistance(TEER)、ii)sodium fluorescein法(paracellular transport)、iii)Evans' blue-albumin法(transendothelial transport)、iv)rhodamine123法によるP-糖タンパクの機能検定で評価した。PrP106-126は、低濃度で特異的にP-糖タンパク機能を障害すことが新たに明らかになった。この障害に対して、ペントサンは、ヘパリンとその低分子体に比較して、顕著な治療効果を示した。(2)BBB細胞株GP8.3細胞単層培養系を用いた実験。PrP106-126の100μMを作用させて、P-糖タンパク(MDR1)などのmRNA発現を観察したところ、mdr1b、mdr2、mrp-1(multidrug resistance protein-1遺伝子)、Prnp、G3PDH mRNAsの発現は変化無かったが、P-糖タンパクをコードするmdrla mRNAの発現が著明に減少した。ペントサンは、このmdrla mRNA発現抑制を10μMから用量依存的に阻害した。
(3)プリオン感染神経芽細胞由来細胞株(N2a)よりPrPSc高産生細胞をサブクローニングして確立した細胞株GTFKを用いて、異常プリオン蛋白PrPSc産生能を指標に抗プリオン活性を評価した。ペントサンは、50μMの濃度から、用量依存的にPrPSc産生を抑制した。

研究成果

• [文献書誌] B.Kis: "Adrenomedullin, an autocrine mediator of blood-brain barrier function"Hypertension Research. 26. S61-S70 (2003)
• [文献書誌] Yasuko Sakurai-Yamashita: "Involvement of 5-hydroxytryptamine4 roceptor in the exacerbation of neuronal loss by psychological stress in the hippocampus of SHRSP with a transient ischemia"Brain Research. 973. 92-98 (2003)
• [文献書誌] Shinya Dohgu: "Uptake and efflux of quinacrrne, a candidate for the treatment of prion diseases, at the blood-brain barrier"Cellular and Molecular Neurobiology. in press. (2004)
• [文献書誌] Kentaro Hayashi: "Effects of hypoxia on the endothelial /pericyte coculture model of the blood-brain barrier model"Peptides. in press. (2004)
• [文献書誌] Maria A.Deli(海外共同研究者): "Wheatgerm agglutinin increases the sacvenger receptor-mediated binding, but decreases the uptake in cerebral endothelial cells : interactions with pentosan polysulfate, lipopolysaccharide, and tissue type plasminogen activator"Cellular and Molecular Neurobiology. in press. (2004)
• [文献書誌] Yasuko Sakurai-Yamashita: "Expression of MCP-1 in the hippocampus of SHRSP with ischemia-related neuronal death"Cellular and Molecular Neurobiology. in press. (2004)