A new drug-delivery method to the central nervous system: study on novel proteins that regulate drug-permeability in the blood-brain barrier

一种新的中枢神经系统药物输送方法：调节血脑屏障药物渗透性的新型蛋白质的研究

基本信息

批准号：
20K21586
负责人：
秦野伸二
金额：
$ 3.99万
依托单位：
Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

血液脳関門（blood-brain barrier; BBB）は、脳血管系循環血液と脳組織との間の物理的バリアであり、脳組織内に毒性を有する様々な分子・物質・ウイルス等から脳組織を保護するために重要な役割を果たしている。しかし、一方でBBB透過性の低さのため、これまでに開発された多くの神経疾患治療薬は適正濃度で脳内に到達できず、その有効性が十分に発揮されないという疾患治療上の重大な問題が生じている。したがって、脳腫瘍を含めた脳神経系疾患治療薬の開発に際しては、多くの薬剤のBBBを介した脳内への高効率なデリバリー法について、より革新的な原理に基づく新たな方法の開発が待たれている。本研究は、我々のこれまでの研究により新たに見出された2種類のBBB透過性調節候補因子alpha-2-HS-glycoprotein（AHSG）および hemopexin（HPX）に注目し、新たな原理・手法による新規脳内薬物デリバリー法の開発を目指すものである。本研究では、研究期間に、1）AHSG及びHPXによる細胞内分子反応系変動の包括的解析研究、2）マイクロ流体デバイスを用いたBBB模倣型細胞培養系の確立、の2項目についての研究を遂行する計画である。研究初年度である2020年度は、コロナウイルス感染対策による影響を大きく受けたため、研究への取り組みが大幅に遅れることになった。研究3年目である令和4年度は、細胞外血清因子であるAHSGとHPXを用いた神経細胞死抑制への効果を検証するため、神経細胞培養系の確立と精製度の高いリコンビナントタンパク質の作製を中心に実施した。今後も当初の研究計画に従って2つの研究テーマに関する研究を遂行する計画である。

血脑屏障（BBB）是脑血管系统中循环的血液与脑组织之间的物理屏障，它保护脑组织免受各种有毒分子、物质、病毒等的侵害，在保护脑组织中发挥着重要作用。然而，由于血脑屏障通透性较低，迄今为止开发的许多用于治疗神经系统疾病的药物无法以适当的浓度到达大脑，这是疾病治疗中出现的一个重要问题。因此，在开发包括脑肿瘤在内的神经系统疾病的治疗药物时，有必要开发基于更创新原理的新方法，以通过血脑屏障高效地将多种药物输送到大脑中。本研究重点关注我们前期研究中新发现的两类血脑屏障通透性调节候选因子α-2-HS-糖蛋白（AHSG）和血红素结合蛋白（HPX），并开发新的原理和方法。一种新颖的脑内药物输送方法。在本研究中，我们将在研究期间进行两项研究：1）综合分析AHSG和HPX引起的细胞内分子反应系统波动，以及2）利用微流体装置建立BBB模拟细胞培养系统。一个要执行的计划。 2020年是该研究的第一年，由于冠状病毒感染控制措施的影响，研究工作明显推迟。 2020财年，即研究的第三年，我们将建立神经元培养系统并获得高纯度的重组蛋白，以验证细胞外血清因子AHSG和HPX抑制神经元细胞死亡的有效性。我们计划按照原研究计划继续开展这两个研究主题的研究。