脳関門Ｐ糖タンパクの単分子輸送活性と発現量に基づく薬物脳移行性の病態変動の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23790170
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医療系薬学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 内田 康雄 東北大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (70583590)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 血液脳関門 / 病態 / P糖タンパク / 絶対発現量 / 単分子輸送活性 / In vivo機能の再構築 / Caveolin1 / Pharmacoproteomics

研究概要

病態時の血液脳関門（BBB）のP糖蛋白の薬物排出機能を解明する基盤を構築する事を目的とした。P糖蛋白のタンパク質絶対発現量が変動する病態（てんかん）では、BBBのP糖蛋白機能は、強制発現細胞で測定される単分子輸送活性と単離した脳毛細血管における絶対発現量の統合によってin vitroから再構築できる事が証明された。単分子あたりの排出輸送機能が変動する病態（炎症酸化ストレス）では、カベオリン1のTyr14のリン酸化量がその変動を推定するマーカーのひとつであることを発見した。サルでも再構築を実証でき、病態時のヒトBBBのP糖蛋白機能をin vitroから解明するための新たな道を拓いた。

研究成果

• [雑誌論文] Blood–Brain Barrier (BBB) Pharmacoproteomics : A New Research Field Opened Up by Quantitative Targeted Absolute Proteomics (QTAP). Margareta Hammarlund-Udenaes, Elizabeth de Lange and Robert Thorne (Ed.) (2014)
  • 著者名/発表者名: Y Uchida, M Tachikawa, S Ohtsuki, T Terasaki
  • 雑誌名: Drug Delivery to the Brain. Physiological Concepts, Methodologies and Approaches, Springer, New York ページ: 63-100
  • URL: http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4614-9105-7_3
• [雑誌論文] Quantitative atlas of blood-brain barrier transporters, receptors, and tight junction proteins in rats and common marmoset (2013)
  • 著者名/発表者名: Hoshi Y, Uchida Y, Tachikawa M, Inoue T, Ohtsuki S, Terasaki T
  • 雑誌名: J Pharm Sci 巻: 102(9) ページ: 3343-3355
  • DOI: 10.1002/jps.23575
  • 査読あり
• [雑誌論文] A study protocol for quantitative targeted absolute proteomics (QTAP) by LC-MS/MS : application for inter-strain differences in protein expression levels of transporters, receptors, claudin-5, and marker proteins at the blood-brain barrier in ddY, FVB, and C57BL/6J mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Uchida Y, Tachikawa M, Obuchi W, Hoshi Y, Tomioka Y, Ohtsuki S, Terasaki T
  • 雑誌名: Fluids Barriers CNS 巻: 10(1) ページ: 21
  • DOI: 10.1186/2045-8118-10-21.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 定量的標的プロテオミクス(QTAP)に基づく血液脳関門機能のin vitro再構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内田康雄、立川正憲、寺崎哲也
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 32(9) ページ: 955-961
  • URL: http://gakken-mesh.jp/journal/detail/9784780901467.html
• [雑誌論文] 血液脳関門における定量的標的絶対プロテオミクス解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内田康雄、佐藤和貴、黒田広樹、星裕太朗、立川正憲、寺崎哲也
  • 雑誌名: 血管医学 巻: 14(4) ページ: 56-69
  • URL: http://www.m-review.co.jp/magazine/detail/J04_14_04
• [雑誌論文] Quantitative proteomics of transporter expression in brain capillary endothelial cells isolated from P-glycoprotein (P-gp), breast cancer resistance protein (Bcrp), and P-gp/Bcrp knockout mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Agarwal S, Uchida Y, Mittapalli RK, Sane R, Terasaki T, Elmquist WF
  • 雑誌名: Drug Metab Dispos 巻: 40(6) ページ: 1164-1169
  • DOI: 10.1124/dmd.112.044719.
• [雑誌論文] Quantitative membrane protein expression at the blood-brain barrier of adult and younger cynomolgus monkeys (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito K, Uchida Y, Ohtsuki S, Aizawa S, Kawakami H, Katsukura Y, Kamiie J, Terasaki T
  • 雑誌名: J Pharm Sci 巻: 100(9) ページ: 3939-3950
  • DOI: 10.1002/jps.22487.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative targeted absolute proteomics of human blood-brain barrier transporters and receptors (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchida Y, Ohtsuki S, Katsukura Y, Ikeda C, Suzuki T, Kamiie J, Terasaki T
  • 雑誌名: J Neurochem 巻: 117(2) ページ: 333-345
  • DOI: 10.1111/j.1471-4159.2011.07208.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptomic and quantitative proteomic analysis of transporters and drug metabolizing enzymes in freshly isolated human brain microvessels (2011)
  • 著者名/発表者名: Shawahna R, Uchida Y, Declèves X, Ohtsuki S, Yousif S, Dauchy S, Jacob A, Chassoux F, Daumas-Duport C, Couraud PO, Terasaki T, Scherrmann JM
  • 雑誌名: Mol Pharm 巻: 8(4) ページ: 1332-1341
  • DOI: 10.1021/mp200129p.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blood-brain barrier (BBB) pharmacoproteomics : reconstruction of in vivo brain distribution of 11 P-glycoprotein substrates based on the BBB transporter protein concentration, in vitro intrinsic transport activity, and unbound fraction in plasma and brain in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchida Y, Ohtsuki S, Kamiie J, Terasaki T
  • 雑誌名: J Pharmacol Exp Ther 巻: 339(2) ページ: 579-598
  • DOI: 10.1124/jpet.111.184200.
  • 査読あり
• [学会発表] トランスポーターのタンパク質発現量を考慮したin vitroからの薬物脳移行性の予測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内田康雄
  • 学会等名: 第36回薬物動態談話会年会
  • 発表場所: オークラアクトシティホテル浜松(浜松)
  • 年月日: 20131107-08
  • 招待講演
• [学会発表] Quantitative proteomics-based investigation of regulatory mechanism for P-glycoprotein efflux activity at the blood-brain barrier in central nervous system disease : epilepsy and inflammation (2013)
  • 著者名/発表者名: Uchida Y., Hoshi Y., Tachikawa M., Ohtsuki S., Terasaki T
  • 学会等名: 日本薬物動態学会第28年会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都江戸川区).
  • 年月日: 20131009-11
• [学会発表] Pharmacoproteomics(PPx)に基づく血液脳関門P-gp・Bcrpの輸送機能の再構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内田康雄、大槻純男、寺崎哲也
  • 学会等名: 日本薬剤学会第28年会
  • 発表場所: ウインクあいち(名古屋)
  • 年月日: 20130523-25
• [学会発表] 定量的プロテオミクス技術を用いた血液脳関門におけるABCトランスポーターのin vivo輸送機能の再構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内田康雄
  • 学会等名: 熊本大学拠点形成研究B主催特別講演会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2013-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] In vitro-to-in vivo reconstruction (IVIVR) of brain distribution for dual P-gp and BCRP substrates based on pharmacoproteomic (PPx) approach (2012)
  • 著者名/発表者名: Uchida Y., Ohtsuki S., Terasaki T
  • 学会等名: 日本薬物動態学会第27年会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都江戸川区)
  • 年月日: 20121120-22
• [学会発表] Quantitative targeted absolute proteomics of human, monkey and mouse blood-brain barrier transporters. Human Proteome Organization (HUPO) (2012)
  • 著者名/発表者名: Uchida Y., Ito K., Ohtsuki S., Katsukura Y., Ikeda C., Suzuki T., Kamiie J., Terasaki T
  • 学会等名: 11th Annual World Congress
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20120909-13
• [学会発表] Reconstruction of drug distribution in monkey brain based on absolute quantification of MDR1 expression at blood-brain barrier. Gordon Research Conference (2012)
  • 著者名/発表者名: Uchida Y., Wakayama K., Ohtsuki S., Ohe T., Chiba M., Ishii Y., Terasaki T
  • 学会等名: Barriers of the CNS
  • 発表場所: New London, USA.
  • 年月日: 20120617-22
• [学会発表] Quantitative targeted absolute proteomics (QTAP) based reconstruction of drug resistance mechanism at blood-brain barrier in epileptic model (2012)
  • 著者名/発表者名: Y Uchida, S Ohtsuki, T Terasaki
  • 学会等名: Network Medicine Winter Camp of GCOE 2012
  • 発表場所: 秋保(仙台)
  • 年月日: 20120204-05
• [学会発表] IN VITRO-TO-IN VIVO RE-CONSTRUCTION OF BBB DRUG TRANSPORT FUNCTION BASED ON QUANTITATIVE TARGETED ABSOLUTE PROTEOMICS IN A NATURAL MODEL OF EPILEPSY (EL MOUSE) (2011)
  • 著者名/発表者名: Y Uchida, S Ohtsuki and T Terasaki
  • 学会等名: 14th Symposium on Signal Transduction in the Blood Brain Barriers
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
  • 年月日: 20110907-09
• [学会発表] Reconstruction of Drug Distribution in the Monkey Brain based on the BBB MDR1 Protein Quantification (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchida Y., Wakayama K., Ohtsuki S., Ohe T., Chiba M., Ishii Y., Terasaki T
  • 学会等名: 9th Cerebral Vascular Biology, International Meeting
  • 発表場所: Leiden, Netherland
  • 年月日: 20110621-24
  • 招待講演
• [図書] 薬剤学実験法必携マニュアルII (2014)
  • 著者名/発表者名: 内田康雄、立川正憲、南江堂
  • 総ページ数: 312-324
  • 出版者: 生物薬剤学
• [備考] 薬物送達学分野研究室ホームページ
  • URL: http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~soutatsu/dds/index.htm