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혈액 뇌 관문(Blood-brain barrier)의 in vitro 재구성계 모델의 개발

전문가 제언: ○ 뇌에 작용하는 약의 개발에는 혈액 뇌 관문(Blood-Brain Barrier: BBB)을 건너서 뇌 내로 이행하는 것을 확인하는 과정이 필요한 것이다. 실험관 내에서는 약효가 증명된 유망한 후보 약도 BBB를 통과하여 뇌 내로 이행되지 않으면 치료약으로는 가치가 없다. 이 연구보고서에서 소개하는 BBB kit는 BBB를 구성하는 3종류의 세포를 세계에서 처음으로 동시에 배양한 ready-to-use인 동결배양제품(in vitro BBB 재구성 모델)으로 약의 뇌 내 이행성을 정량적으로 검증하게 되여 신약개발의 효율화나 후보 약의 양산화에 공헌하게 될 것이다.

○ 과거에는 약의 뇌 내 이행성 후보화합물을 동물에 직접 투여하여 뇌를 끌어내어 분석정량 함으로서 검정하여 왔다. 그러나 이 방법은 번잡하고 시간도 많이 걸리며 동물실험에서 사용하는 약량이 in vitro에 비해서 보다 많은 양이 필요하게 되며 리드화합물의 단계에서 동물실험에 견디는 화합물량을 확보하는 것은 보다 많은 시간과 비용이 필요하게 되어 약품 개발 효율화에 장애가 되고 있었다.

○ Rat의 뇌 모세혈관 내피세포를 이용한 검토에 의하면 밀착연접 단백질이 세포와 세포 사이에 집적되지 않으며 뇌 이외의 다른 조직유래의 세포 주(사람 방광암 유래세포 ECV304, 사람 대장암세포 Caco-2, 개 신장유래세포 MDCK)가 약품개발의 BBB 투과성의 스크리닝 용으로 이용되고 있었으나 BBB 내피세포와 비교해서 유전자 및 단백질발현 등이 다름으로서 구조적으로도 부적당한 것이다.

○ BBB kit는 화합물의 뇌 내 이행성이나 수송기구의 해명 이외에도 밀착연접(Tight junction) 단백질의 발현 및 분포, 운반 장치의 분극분포, 수용체, 효소 등의 발현해석과 Entocytosis 및 Transcytosis의 연구, 화합물 및 수용체 상호작용, 세포와 세포 사이, 세포와 세포외 기질간의 상호작용의 검정, 바이러스, 세균, 기생충 등의 감염 메커니즘 등, 여러 분야에 응용이 가능하며 특히 뇌 내 이행성 약품개발에 매우 유용할 것으로 생각된다.

저자: Shinsuke Nakagawa, Masami Niwa
자료유형: 학술정보