細胞工学 32巻9号 (2013年8月発行)

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特集　血液脳関門:BBBの概念提唱から百年の時を越えて捉えたその実体

基礎の基礎寺崎　哲也 32巻9号 , 2013年8月 , pp.930-934

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哺乳類において，血液脳関門（blood-brain barrier；BBB）は脳毛細血管内皮細胞がその形態学的実体であり，内皮細胞同士が密着結合（tight junction；TJ）で連結している．「関門」という名前から「脳と循環血液を隔てる構造壁」というイメージが古くから定着している．しかし，BBBには，血液中のグルコースやアミノ酸などの栄養物質を脳内へ供給する「脳支援システム」としての輸送機能や，血液中の種々の薬物の脳への移行性を能動的に排除するとともに脳内の不要な物質を排除する「脳防御システム」としての排出輸送機能という重要な役割を担っている．特に，後者については過去20年の研究によって大きく進歩した．BBBの働きは脳の病態によっても変化し，脳の高次機能を維持するために脳と血液の間の物質交換を制御する「動的インターフェース」としての新しい概念に置き換える必要がある．本稿では，できるだけ幅広い読者に興味を持っていただくことを願って，BBBの進化や動物間比較などを含め，基礎的な知見を概説した．

脳関門プロスタグランジン輸送の分子病態生理立川　正憲 , 赤沼　伸乙 , 寺崎　哲也 32巻9号 , 2013年8月 , pp.946-949

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血液脳関門（BBB）や血液脳脊髄液関門（BCSFB）は，脳内で多様な作用を有するPGE2やPGD2を排出輸送することで，PGシグナル不活性化経路としての機能を担っている．特に，炎症病態モデルマウスでは，BBBを介したPGE2排出輸送機能が著しく低下していることから，脳内PGE2蓄積が病態発症の一因になると考えられる．さらに，一部のNSAIDsやセファロスポリン系抗生物質は，BBBを介したPGE2排出輸送を阻害し，中枢性副作用発症の原因の1つである可能性がある．このように生理活性脂質プロスタグランジン（PG）の脳関門輸送系は脳病態生理と密接に関わっている．

カチオン性薬物輸送に見る血液網膜関門と血液脳関門の類似と相違久保　義行 , 赤沼　伸乙 , 細谷　健一 32巻9号 , 2013年8月 , pp.950-954

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神経組織である網膜において，血液網膜関門（BRB）は血液- 網膜間の非特異的物質移行を制限するとともに，栄養物供給や老廃物排出を担う．BRBはトランスポーターを介した栄養物輸送において血液脳関門（BBB）と類似するのに対し，カチオン性薬物輸送ではその特性に相違が見られる．この相違はBRBのカチオン性薬物取り込み輸送機構に起因し，その機能解明は異なる関門特性の理解や新規網膜疾患治療薬の開発に寄与することが期待される．

定量的標的絶対プロテオミクス(QTAP)に基づくin vitro実験系からの血液脳関門輸送機能の再構築内田　康雄 , 立川　正憲 , 寺崎　哲也 32巻9号 , 2013年8月 , pp.955-961

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ヒト血液脳関門（BBB）の輸送分子機構の全貌を解明するうえで，in vitro とin vivo の違い，ヒトと動物の差，健常人と疾患患者の違いなど，種々のギャップを克服することは必須の課題である．筆者らが開発した「機能性タンパク質の定量的標的絶対プロテオミクス（QTAP）」は，標的分子のタンパク質絶対発現量の違いに基づいて種々のギャップを克服することが可能である．筆者らは，脳毛細血管内皮細胞株あるいは標的トランスポーターの発現細胞株を用いて，in vitro実験系からin vivo におけるBBBの標的分子の活性を再構築できることを実証している．

海外注目論文解説　トロイの木馬抗体を用いた中枢作用型タンパク質・遺伝子医薬の開発最前線黄倉　崇 , 出口　芳春 32巻9号 , 2013年8月 , pp.962-964

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高分子医薬品の開発が近年進められ，中でも革新的な抗体医薬品が数多く上市されている．しかし，中枢神経疾患の診断・治療へリコンビナントタンパク質，モノクローナル抗体，遺伝子，siRNAなどの高分子を応用するには，脳への送達が可能なDDS（drug delivery system）の開発が必須となる．本稿では，Dr. Pardridgeらが開発した血液脳関門（BBB）の受容体介在トランスサイトーシス機構を利用したDDS（図1）による脳への高分子医薬品の送達について紹介する．

脳内アミロイドβクリアランスにおける血液脳関門排出輸送分子機構とその破綻伊藤　慎悟 , 大槻　純男 , 寺崎　哲也 32巻9号 , 2013年8月 , pp.965-970

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血液脳関門（BBB）は脳内環境の恒常性維持に関与し，その破綻によって蓄積する物質が神経変性疾患の発症と病態の進行に関与する．アルツハイマー病（AD）においてもBBBは病因物質であるアミロイドβペプチド（Aβ）を排出する機能を有し，脳内Aβクリアランスに関与している．さらに，その排出輸送はAD発症の危険因子である加齢や酸化ストレスによって低下する．したがって，BBBにおけるAβ排出輸送機構の解明は発症機序に基づく新たなAD根本治療薬の開発につながるものと期待される．本稿では，脳内Aβクリアランス機構としてのBBB排出輸送分子機構と排出輸送を標的とした新たなAD治療薬としての可能性について概説する．

血液脳関門のin vivo輸送機能解析へのPET分子イメージングの応用高島　忠之 , 新垣　友隆 , 尾上　浩隆 , 渡辺　恭良 32巻9号 , 2013年8月 , pp.971-976

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血液脳関門（BBB）の機能には脳毛細血管内皮細胞に発現している特定の薬物トランスポーターが重要な役割を果たしており，その機能変化は薬効・副作用の個人差の一因になると考えられる．薬物トランスポーターの機能変動を評価するためには，組織中の薬物濃度を個体レベルで解析する必要がある．近年，BBBでの薬物輸送をはじめとした組織移行性について，分子イメージング技術の1つであるPETを用いた解析が注目されている．本稿では，BBBのin vivo 輸送機能解析へのPETの応用について解説する．

せるてく・あらかると

“Elusive transporter”との出会い金井　好克 32巻9号 , 2013年8月 , pp.977-979

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分子生物学の波が輸送体研究に押し寄せたのは，1980年代半ば頃からであり，特に1990年代の中頃からの10年間は，大きな振幅の波が一挙に通り抜け，この分野の研究を大きく変えていった．当初の分子生物学は“1分子1機能”あるいは“1機能1分子”といった単純な信念に基づいて，分子に対応する機能あるいは機能に対応する分子を探していくものであり，多くの生物現象に適用されて，短時間に驚くべき成功を収めていった．

基本情報

細胞工学
32巻9号
(2013年8月発行)

電子版ISSN：印刷版ISSN：0287-3796 Gakken

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