血液脳関門・血液脳脊髄液関門における能動的薬物排出トランスポータの機能解析:有機アニオントランスポーター(oatp及びoatファミリー)の役割

血脑屏障和血脑脊液屏障活性药物外排转运蛋白的功能分析：有机阴离子转运蛋白（oatp和燕麦家族）的作用

基本信息

批准号：
12771459
负责人：
楠原洋之
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

血液脳脊髄液関門に発現しているトランスポーターの発遺伝子現系の構築と機能解析について、いくつかの研究成果が得られた。昨年度、血液脳関門・血液脳脊髄液関門に発現される有機アニオントランスポーターの遺伝子発現系を作成し、阻害剤の特異性を明らかにした。また、血液脳関門からの排出における有機アニオントランスポーター、Oatp2の脳内からの排出を評価できる系を確立した。本年度は、昨年度の阻害剤の選択性を利用して、これまで明らかにされていなかった血液脳脊髄液関門に発現されるβ-lactam系抗生物質の排出輸送機構を明らかにした。バクテリア性髄膜炎治療にもちいる場合には、抗生物質の脳脊髄液での滞留性が非常に重要な要因である。関門における発現機構により、脳脊髄液中から急速に取り除かれる場合には、薬効を発揮するために十分な濃度に達しないことが問題であった。この排出に関わる候補となる既知トランスポーターとして、有機アニオントランスポーターOAT1とOAT3の両トランスポーターが考えられる。Westem blotにより脈絡叢にはOAT1ではなく、OAT3のみが発現していた。また、免疫染色により、我々の仮説通りOAT3が刷子縁膜に発現していることを見出した。OAT3の寄与率をOAT3に対して選択性が向い阻害剤を用いて評価したところ、benzylpenicillin, P-aminohippurateについてはほぼ完全にOAT3のみで説明できるのに対して、更に脂溶性の高い有機アニオンであるestradiol 17β glucuronideに対する寄与率は低いことが明らかになった。脂溶性の高い有機アニオンは別のトランスポーター(OATP)により説明されるものと考えられる。本研究により、血液脳脊髄液関門における水溶性の有機アニオンの排出輸送機構を明らかにすることができた。ヒトOAT3でも、benzylpenicillinを基質とすることを確認済みである。ラット同様、ヒト脈絡叢においてもOAT3が抗生物質の脳脊髄液中からの排出に関与していることが推察される。抗生物質の輸送についてはほぼOAT3のみで説明できることから、今後、ヒト遺伝子発現系を脳内薬物動態の観点からスクリーニングに利用することができるものと考えている。

关于构建致癌系统和在血红脊髓流体屏障中表达的转运蛋白的功能分析，已经获得了一些研究结果。去年，我们为在血脑屏障和脑脊髓液屏障中表达的有机阴离子转运蛋白创建了一个基因表达系统，揭示了抑制剂的特异性。我们还建立了一个可以评估来自大脑的OATP2（一种有机阴离子转运蛋白）的排泄，从血脑屏障排泄中。今年，我们使用去年抑制剂的选择性来阐明在血经脊髓液屏障中表达的β-内酰胺抗生素的排泄和转运机制，但尚未显示出来。当治疗细菌性脑膜炎时，抗生素在脑脊液中的保留是非常重要的因素。问题在于，当由于屏障处的表现机制而从脑脊液中迅速从脑脊液中移除时，该浓度没有达到足够的浓度来发挥药物作用。有机阴离子转运蛋白OAT1和OAT3都是可消除这种消除的已知转运蛋白。 Westem印迹仅显示OAT3，而不是OAT1，而仅显示脉络丛中的OAT3。此外，免疫染色表明，正如我们假设的那样，OAT3在刷子边界膜中表达。当使用对OAT3选择性的抑制剂评估OAT3的贡献率时，据揭示苄基类固醇和P-氨基硫酸盐几乎可以完全用OAT3来解释，但是对高脂肪溶性有机阴离子的贡献率，雌二醇17β糖酮，甚至较低。据信，高脂溶性有机阴离子由另一个转运蛋白（OATP）解释。这项研究能够阐明血红细胞流体屏障中水溶性有机阴离子的排泄和运输机制。已经证实，人OAT3是苯甲酰苯霉素作为底物。像大鼠一样，据估计，OAT3也参与了人类脉络丛中脑脊液中抗生素的排泄。由于抗生素的运输几乎可以在OAT3中仅在OAT3中解释，因此我们认为，从脑药代动力学的角度来看，人类基因表达系统将来可以在将来用于筛查。