In vitro-ABCトランスポーター輸送系を用いた薬物脳移行性予測法の構築

利用体外-ABC转运蛋白转运系统构建药物脑迁移预测方法

基本信息

批准号：
08J07291
负责人：
内田康雄
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

薬物の脳内濃度を決定する血液脳関門のトランスポーター活性の予測法の開発は、創薬・臨床研究における永年の課題である。昨年度までに、脳関門で薬物の脳移行を最も制御しているMDR1の輸送活性を、in vitroで計測したMDR1の単分子あたりの薬物輸送活性と脳関門における絶対発現量の統合によって、in vitroから予測できることをマウスをモデルとして実証した。そこで、本年度は、本課題の最終段階として、この予測されたMDR1の輸送活性と、脳関門における薬物の受動拡散速度を統合することによって、薬物の脳移行量(脳内濃度)を予測する基盤を構築することを目的とした。受動拡散速度は、血漿中と脳内の蛋白非結合型薬物の濃度比によって決定されると考え、12種のMDR1基質のマウス血漿中および脳内非結合型分率を計測し、その比率を取ることによって受動拡散速度を得た。この受動拡散速度とすでに得られているMDR1の輸送活性の予測値を統合することによって、薬物の脳移行量を表す脳内対血漿中薬物濃度比(K_<p brain>)を12基質について予測した。その結果、12基質中9基質において、K_<p brain>の予測値はマウスin vivo解析で測定された実測値と3倍以内の範囲で一致した。従って、MDR1基質薬物の脳移行量をin vitro実験系から良好に予測できることをマウスを用いて実証することに成功した。以上のことから、本課題の目的が達成された。他の3基質については、BCRPなどの他のトランスポーターによって輸送されるため、K_<p brain>の予測値が実測値と一致しなかったことが示唆された。我々は、ヒトの脳毛細血管において、MDR1と同程度にBCRPが高発現していることを明らかにした。従って、今後、全薬物の脳移行量を精度よく予測するために、BCRPについても、脳関門における輸送機能をin vitroから予測する基盤の構築に取り組む予定である。

在药物发现和临床研究中，确定药物脑浓度的血脑屏障的方法的开发是预测血脑屏障的转运蛋白活性的发展，这是一项长期的挑战。截至去年，我们证明了MDR1的转运活性大多数调节在脑屏障处的药物转移的大脑转移，可以通过在体外整合每单个MDR1的药物转运活性在脑屏障的体外和绝对表达水平来预测。因此，作为这项任务的最后阶段，今年，我们旨在通过将MDR1的预测运输活性与脑屏障中的药物的被动扩散率相结合，以预测药物的大脑转移量（脑内浓度）的基础。被动扩散率被认为是由血浆和大脑中无蛋白质药物的浓度比确定的，并且通过测量小鼠血浆和大脑中的12 MDR1底物的未结合分数来获得无源扩散速率，并采取比率。通过将这种被动扩散速率与预测的MDR1转运活性相结合，可以预测代表12种底物的药物脑转移量的血浆药物浓度比（K_ <p脑>）。结果，在12个底物中的9个中，k_ <p脑的预测值在体内分析小鼠中测得的实际测量值的三倍。因此，我们已经成功证明了使用小鼠从体外实验系统中可以很好地预测MDR1底物药物的脑转移量。从上面，已经实现了此任务的目标。对于其他三个底物，建议K_ <p Brain>的预测值与实际测量值不匹配，因为它是由其他转运蛋白（例如BCRP）运输的。我们已经表明，BCRP在类似于MDR1的水平中在人脑毛细血管中表达。因此，将来，为了准确预测所有药物的脑转移量，我们计划为预测体外脑屏障的运输功能建立基础。