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2016 年度 実施状況報告書

アラクノイドバリアー上皮細胞を実体とする血液脳脊髄液関門の輸送機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08364
研究機関東北大学

研究代表者

立川 正憲  東北大学, 薬学研究科, 准教授 (00401810)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード血液脳脊髄液関門 / くも膜上皮細胞 / 輸送体
研究実績の概要

循環血液と脳脊髄液(CSF)間の物質交換は、血液脳脊髄液関門(Blood-CSF Barrier, BCSFB)に発現する輸送体によって制御されている。BCSFBの解剖学的実体は、脳室内に存在する脈絡叢上皮細胞とされてきた。一方で、プロスタグランジンD2のCSF中からの消失クリアランスは、脈絡叢取り込みクリアランスとCSF bulk flowでは、27.9 %しか説明できないことをラットで明らかにしており(J Pharmacol Exp Ther 343:608-16, 2012)、未知の排出経路の存在が示唆されている。そこで、本研究では、循環血液間とCSFに位置し密着結合を形成するクモ膜上皮細胞が、血液クモ膜関門(Blood-Arachnoid barrier; BAB)としてCSF中物質の制御に関与していると仮説を立て、その仮説を実証することを目的とした。CSF消失過程における脈絡叢の寄与を排除するために、有機アニオン性蛍光プローブであるsulforhodamine-101(SR-101)をラット大槽内に投与し、CSF中からの排出過程を解析した。SR-101のCSF消失クリアランスはbulk flow マーカーとして大槽内に同時投与したFITC-inulinの4倍以上だった。その消失過程は、有機アニオン輸送担体oatpの基質であるtaurocholate及びdigoxinによって有意に阻害された。脊髄組織切片において、SR-101の蛍光は脊髄クモ膜に限局したが、阻害剤存在下では脊髄実質内でも検出された。以上の結果から、BABには有機アニオン輸送機構が存在し、CSF中有機アニオン性薬物の消失動態に寄与することが示唆された。

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

当初計画の通り、血液くも膜関門の輸送機構を解析するための大槽内投与法の確立、血液くも膜関門のCSF動態における寄与の機能的解明、輸送体の発現解析を実施することができた。

今後の研究の推進方策

薬物を中心とした血液くも膜関門の輸送機構の解明及びタンパク質絶対定量法を用いたくも膜における輸送体のプロファイリングを実施予定である。血液脳関門(Blood-brain barrier, BBB)や脈絡叢を実態とする血液脳脊髄液関門との機能的類似性と相違性を解明することで、血液くも膜関門の機能的位置づけを明確化する。

次年度使用額が生じた理由

輸送体タンパク質定量のための、サンプル調整の一部を次年度に実施予定としたため。

次年度使用額の使用計画

サンプル調整のための消耗品購入に利用する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 脳脊髄液中薬物動態における血液クモ膜関門の役割:有機アニオン排出経路としてのoat1, oat3の輸送機能と発現の証明2017

    • 著者名/発表者名
      張正宇、立川正憲、内田康雄、矢口優佳、寺崎 哲也
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-26
  • [学会発表] 脳脊髄液中薬物動態における血液クモ膜関門の役割: 有機アニオン排出経路としてのoatp1a4の輸送機能と発現の証明2017

    • 著者名/発表者名
      矢口優佳、立川正憲、張正宇、内田康雄、寺崎哲也
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-26
  • [学会発表] アラクノイドバリアーにおける有機アニオン輸送体の発現と外側血液脳脊髄液関門としての機能的役割2016

    • 著者名/発表者名
      立川正憲
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第31回年会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール(長野県松本市)
    • 年月日
      2016-10-14
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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