Development of a novel neuroprotection drug for spinal cord injury

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K10913
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Asano Tsuyoshi 北海道大学, 大学病院, 助教 (50722493)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 慎介 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 講師 (10404211) ; 角家 健 北海道大学, 医学研究院, 特任准教授 (30374276)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 血液脳脊髄関門 / 脊髄損傷 / 神経保護 / ハイスループットスクリーニング

Outline of Final Research Achievements

The current study has developed a high-throughput screening assay (HTSA) for identifying drugs to protect the blood brain spinal cord barrier (BBSCB) function. Actual screening of FDA approved drugs by this HTSA identified Berberine as a potential drug to protect BBSCB. Berberine protected BBSCB functions from oxygen-glucose deprivation and reoxygenation stress in vitro coculture model as well as cervical spinal cord injury (SCI) and traumatic brain injury models. Furthermore, Berberine reduced lesion size and neuronal loss and improved gait performances after cervical SCI in mice. The current study established the useful HTSA to find potential neuroprotective drugs by maintaining BBSCB functions and identified Berberine as a novel BBSCB protection drug.

Free Research Field

整形外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

血液脳脊髄関門は中枢神経に広く分布し、中枢神経の恒常性維持に重要な役割を果たしている。血液脳脊髄関門破綻は脊髄損傷のような外傷のほか、神経免疫疾患、神経変性疾患などの病態の増悪に関与しており、血液脳脊髄関門の機能保護は各種中枢神経疾患の予防および治療のターゲットとなっている。本研究で開発した薬剤スクリーニング方法によって同定された薬剤が、実際に血液脳脊髄関門機能保護を介して、神経保護機能を示したことは、本スクリーニング方法の有用性を示し、中枢神経疾患に対する新規薬剤同定方法になりうると考える。