難治性神経疾患の克服を目指した神経系血管バリアーの人為的制御手法の確立

建立神经系统血管屏障人工控制方法，攻克疑难神经疾病

基本信息

批准号：
21K06949
负责人：
池田栄二
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06949/
关键词：
血液脳関門 Basigin 低酸素炎症 Claudin-5

项目摘要

血液脳関門など神経系血管バリアーの神経疾患治療への関与は、１）バリアーが‘開いた状態’になり組織微小環境が攪乱されてしまうことが、疾患を難治なものとしている多くの神経疾患が存在すること、２）‘閉じた状態’にあるバリアーが、薬剤の神経組織実質への到達を妨げ創薬の厚い壁となることが挙げられる。したがって、神経系血管バリアーを人為的に制御（‘閉じた状態’⇔‘開いた状態’）する手法が確立されれば、神経疾患の治療に革新がもたらされ、多くの疾患の難治性克服が期待される。我々は、バリアー形成血管内皮細胞の細胞膜に発現局在する糖タンパク質Basiginの阻害により病的に‘開いた状態’のバリアーを‘閉じた状態’に、Basiginの刺激により‘閉じた状態’のバリアーを‘開いた状態’にできることを見出し報告した。さらに、高マンノース型糖鎖修飾を受けたBasiginのみを特異的標的として阻害することにより病的に‘開いた状態’のバリアーを‘閉じた状態’に修復可能であることを示した。2022年度は、マウス実験系で得られた上記知見の臨床展開（創薬）に向け、ヒト細胞を用いた実験系を確立した。当初はヒト脳血管内皮細胞株での確立を目指したが安定した実験系は得られず、ヒト腎近位尿細管上皮細胞株(Basiginを発現し上皮バリアーを形成)での実験系確立に変更し、現時点で機能抗体のスクリーニングを含め今後の解析に有用な実験系が得られている。そして、神経系血管バリアーの人為的制御のための創薬の一歩として、中和活性あるいは刺激活性を有する抗ヒトBasigin抗体の作製を開始し、得られた多数の抗Basigin抗体をスクリーニング中である。また、Basiginを介してバリアーが開く分子機構の詳細について新たな知見が得られ、神経系血管バリアーの人為的制御の新規標的分子候補の特定に向けた研究を進めている。

血脑屏障等神经系统血管屏障在神经系统疾病治疗中的参与情况如下： 1）许多神经系统疾病，屏障“开放”，组织微环境受到干扰，导致疾病难以治疗。 2) 处于“关闭状态”的屏障可防止药物到达神经组织实质，为药物发现创造一堵厚墙。因此，如果建立一种人为控制神经系统血管屏障（‘关闭状态⇔‘开放状态’）的方法，将有望为神经系统疾病的治疗带来创新，克服许多疾病的难治性。我们已经证明，通过抑制在屏障形成血管内皮细胞的细胞膜中表达和定位的糖蛋白 Basigin，病理性“开放”屏障变得“闭合”，并且通过刺激 Basigin，“闭合”屏障变得“闭合”。我们发现并报告说可以保持“开放状态”。此外，我们表明，通过特异性靶向和抑制高度甘露糖型糖基化的 Basigin，可以将病理上开放的屏障恢复到关闭状态。 2022财年，我们建立了使用人体细胞的实验系统，旨在将通过小鼠实验系统获得的上述发现（药物发现）应用于临床。最初，我们的目的是利用人脑血管内皮细胞系建立实验系统，但无法获得稳定的实验系统，因此我们改为利用人肾近端肾小管上皮细胞系（表达Basigin并形成然而，目前我们已经获得了一个实验系统，可用于未来的分析，包括功能性抗体的筛选。作为人工控制神经系统血管屏障药物发现的一步，我们已经开始生产具有中和或刺激活性的抗人Basigin抗体，目前正在筛选大量获得的抗Basigin抗体。此外，我们还获得了有关通过 Basigin 打开屏障的分子机制细节的新知识，并且我们正在进行旨在识别用于人工调节神经系统血管屏障的新靶分子的研究。