| 研究課題/領域番号 |
17K08409
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
久保 義行 富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 准教授 (20377427)
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| 研究分担者 |
赤沼 伸乙 富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 助教 (30467089)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 物質輸送 / 血液網膜関門 / 排出 / トランスポーター / カチオン |
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| 研究実績の概要 |
血液網膜関門（blood-retinal barrier; BRB）では新規薬物輸送機構の存在が次々と示され、それら特異的機能の創薬応用には、輸送機構群の全体的把握と各機構の詳細な分子機序解明が肝要となる。本申請課題では、血液網膜関門カチオン性薬物エフラックス機構を取り挙げ、その機能特性や分子機序の解明を目的とした。平成30年度は、研究目的①「新規薬物輸送機構と機能特性」に関連する研究計画を継続実施するとともに、研究目的②「分子的実体」に関連する研究計画として「薬物エフラックス機構の分子的実体の探索・同定」を実施した。研究目的①に関しては、ポリアミンの１種であるputrescineを基質とするエフラックス機構の存が示唆された。網膜内におけるputrescineの生理活性としては、神経細胞の分化やアポトーシスが報告されており、血液網膜関門におけるカチオン性化合物エフラックス機構が網膜内のputrescine恒常性の維持に寄与していることが示唆された。
モデル細胞を用いたin vitro解析の結果、内側血液網膜関門および外側血液網膜関門におけるputrescineエフラックス輸送が担体介在輸送であることが示唆された。これまでに実施した発現解析の結果、内側および外側血液網膜関門にOCTN1 (SLC22A4)やOCTN2 (SLC22A5)、PMAT (SLC29A4)、MATE (SLC47A1)などのmRNA発現が示唆されているが、in vitro阻害解析の結果から、putrescineエフラックス機構の分子実体が既知ではなく、未知の有機カチオントランスポーターであることが示唆された。
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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
本年度は、研究目的①「新規薬物輸送機構と機能特性」に関して、microdialysis法やretinal uptake index法による解析を実施し、bulk flow markerである[14C]D-mannitolに比して[3H]putrescineがより早い消失特性を有することが明らかとなった。Putrescineは多様な生理活性を有するカチオン性化合物であり、血液網膜関門のカチオン性エフラックス機構が網膜機能の恒常性維持に寄与することが支持された。TR-iBRB2細胞とRPE-J細胞をそれぞれ内側および外側血液網膜関門のモデル細胞として採用してIn vitro輸送解析を実施した結果、内側および外側血液網膜関門におけるputrescine輸送が担体介在輸送であることが示された。昨年度明らかとしたN-Methyl-4-phenylpyridinium Iodide (MPP+)エフラックス輸送機構と同様にputrescineエフラックス輸送機構の分子的実体は未知のトランスポーター分子であることが示唆されたことから、アフリカツメガエル卵母細胞およびHEK293発現系を利用した[3H]putrescine輸送評価によって分子的実体の探索・同定を開始した。
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| 今後の研究の推進方策 |
内側および外側血液網膜関門におけるカチオン性化合物エフラックス機構に関しては、さらに詳細な機能特性解析を実施する。さらに、その分子実体同定を継続し、タンパク質レベルの発現・局在解析および研究目的③「個体での役割」に関する解析に繋げてゆく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成30年度に予定していた「薬物エフラックス機構の発現・局在性の検証」を次年度に実施することとなったため。
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