ADAM10の阻害は、LRP1エクトドメインの脱落を減らすことにより、BBB全体のAβのクリアランスを促進します

背景：血液脳関門（BBB）を横切る輸送は、脳のベータアミロイド（Aβ）蓄積の重要なメディエーターであり、アルツハイマー病（AD）の病因の寄与因子です。BBBでのAβの輸送に関与する受容体の1つは、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質1（LRP1）です。LRP1は、リガンドのエンドサイトーシス輸送を防ぐ細胞表面でのタンパク質分解の影響を受けやすくなります。以前は、脳内のLRP1排出とBBBを横断するAβ通過の間に強い逆相関を報告しました。いくつかのプロテアーゼは、タンパク質10（ADAM10）を含むデシテグリンおよびメタロプロテイナーゼドメインを含むLRP1のエクトドメイン排出に寄与します。 方法：LRP1およびAβBBBクリアランスの脱落におけるADAM10の役割は、BBBのin vitroモデルにおけるADAM10の薬理学的阻害とADAM10内皮特異的ノックアウトマウスの使用を通じて評価されました。さらに、ADAM10阻害剤を使用した急性治療パラダイムも、ADマウスモデルでテストされ、LRP1脱落およびAβBrainの蓄積に対するADAM10阻害の効果を評価しました。 結果：現在の研究では、ADAM10の阻害は、脳内皮培養におけるLRP1脱落を減少させ、BBBのin vitroモデル全体でAβ42通過を増加させました。同様に、トランスジェニックADAM10内皮ノックアウトマウスは、脳内のLRP1の低下を示し、野生型動物と比較してBBB全体でAβクリアランスを大幅に増強しました。ADマウスモデルにおけるADAM10選択的阻害剤GI254023Xによる急性治療は、脳LRP1の脱落を大幅に減少させ、血漿中のAβ40レベルを増加させ、脳から頻度へのAβ通過の強化を示しています。さらに、GI254023X治療後、可溶性Aβ40およびAβ42脳レベルの両方が減少しましたが、これらの効果には統計的有意性が欠けていました。 結論：これらの研究は、脳におけるLRP1のエクトドメイン排出におけるADAM10の役割とBBB全体のAβのクリアランスを示しています。これは、AD脳のAβ蓄積を減衰させるための新しい戦略を提供する可能性があります。

BACKGROUND: Transport across the blood-brain barrier (BBB) is an important mediator of beta-amyloid (Aβ) accumulation in the brain and a contributing factor in the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD). One of the receptors responsible for the transport of Aβ in the BBB is the low density lipoprotein receptor-related protein 1 (LRP1). LRP1 is susceptible to proteolytic shedding at the cell surface, which prevents endocytic transport of ligands. Previously, we reported a strong inverse correlation between LRP1 shedding in the brain and Aβ transit across the BBB. Several proteases contribute to the ectodomain shedding of LRP1 including the α-secretase, a desintegrin and metalloproteinase domain containing protein 10 (ADAM10). METHODS: The role of ADAM10 in the shedding of LRP1 and Aβ BBB clearance was assessed through pharmacological inhibition of ADAM10 in an in vitro model of the BBB and through the use of ADAM10 endothelial specific knock-out mice. In addition, an acute treatment paradigm with an ADAM10 inhibitor was also tested in an AD mouse model to assess the effect of ADAM10 inhibition on LRP1 shedding and Aβbrain accumulation. RESULTS: In the current studies, inhibition of ADAM10 reduced LRP1 shedding in brain endothelial cultures and increased Aβ42 transit across an in vitro model of the BBB. Similarly, transgenic ADAM10 endothelial knockout mice displayed lower LRP1 shedding in the brain and significantly enhanced Aβ clearance across the BBB compared to wild-type animals. Acute treatment with the ADAM10-selective inhibitor GI254023X in an AD mouse model substantially reduced brain LRP1 shedding and increased Aβ40 levels in the plasma, indicating enhanced Aβ transit from the brain to the periphery. Furthermore, both soluble and insoluble Aβ40 and Aβ42 brain levels were decreased following GI254023X treatment, but these effects lacked statistical significance. CONCLUSIONS: These studies demonstrate a role for ADAM10 in the ectodomain shedding of LRP1 in the brain and the clearance of Aβ across the BBB, which may provide a novel strategy for attenuating Aβ accumulation in the AD brain.