脳と鼻のインターフェース：ヒトにおける脳脊髄液のクリアランス部位としての可能性

The Brain-Nose Interface: A Potential Cerebrospinal Fluid Clearance Site in Humans

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2021.769948/full

脳と鼻のインターフェース：ヒトにおける脳脊髄液のクリアランス部位としての可能性

The human brain functions at the center of a network of systems aimed at providing a structural and immunological layer of protection. The cerebrospinal fluid (CSF) maintains a physiological homeostasis that is of paramount importance to proper neurological activity.

人間の脳は、構造的および免疫学的保護層を提供することを目的としたシステムのネットワークの中心で機能する。脳脊髄液(CSF)は、適切な神経学的活動にとって最も重要な生理学的恒常性を維持します。

CSF is largely produced in the choroid plexus where it is continuous with the brain extracellular fluid and circulates through the ventricles. CSF movement through the central nervous system has been extensively explored.

脳脊髄液(CSFは主に脈絡叢で産生され、そこでは脳細胞外液と連続しており、脳室を通って循環する。中枢神経系を通るCSFの動きは広範囲に研究されてきた。

脈絡叢（みゃくらくそう、英：choroid）は脳脊髄液を産出し、脳室に分泌する重要な器官である。また脈絡叢上皮細胞は毛細血管の血管内皮細胞とともに血液脳脊髄液関門（blood-cerebrospinal fluid barrier、BCSFB）を形成する。ウィキペディアより

brain extracellular fluid　脳細胞外液

Across numerous animal species, the involvement of various drainage pathways in CSF, including arachnoid granulations, cranial nerves, perivascular pathways, and meningeal lymphatics, has been studied. Among these, there is a proposed CSF clearance route spanning the olfactory nerve and exiting the brain at the cribriform plate and entering lymphatics.

多数の動物種にわたって、くも膜顆粒、脳神経、血管周囲経路、および髄膜リンパ管を含むCSFにおける様々な排液経路の関与が研究されている。これらのうち、嗅覚神経にまたがり、脳を出てリンパ管に入る脳脊髄液CSFクリアランス経路が提案されている。

arachnoid granulations　クモ膜顆粒
cranial nerves 脳神経
perivascular 血管周囲性
meningeal lymphatics　髄膜リンパ管
ドレナージ，2.排液［法］，3.（静脈）導出

While this pathway has been demonstrated in multiple animal species, evidence of a similar CSF egress mechanism involving the nasal cavity in humans remains poorly consolidated.

その中で、嗅神経を経由して篩骨板で脳を出てリンパ管に入る髄液クリアランス経路が提案されている。この経路は複数の動物種で実証されているが、ヒトにおいて鼻腔が関与する同様の髄液排出メカニズムが存在するという証拠はまだ十分に固まっていない。

This review will synthesize contemporary evidence surrounding CSF clearance at the nose-brain interface, examining across species this anatomical pathway, and its possible significance to human neurodegenerative disease.

このレビューでは、鼻と脳のインターフェイスにおけるCSFクリアランスを取り巻現代的な証拠を統合し、種を超えてこの解剖学的経路と、ヒト神経変性疾患に対するその可能性のある意義を調べる。

neurodegenerative disease.　 神経変性疾患

Our discussion of a bidirectional nasal pathway includes examination of the immune surveillance in the olfactory region protecting the brain. Overall, we expect that an expanded discussion of the brain-nose pathway and interactions with the environment will contribute to an improved understanding of neurodegenerative and infectious diseases, and potentially to novel prevention and treatment considerations.

双方向の鼻経路に関する我々の議論には、脳を保護する嗅覚領域における免疫監視の検討が含まれる。全体として、脳・鼻経路および環境との相互作用に関する議論の拡大が、神経変性疾患および感染症の理解の向上、および潜在的に新しい予防法および治療の考慮事項に寄与すると期待する。

immune surveillance　免疫監視

Keywords: Alzheimer’s disease; CSF; cribriform plate; neurodegeneration; neuroimaging.

アルツハイマー病（AD）、脳脊髄液(CSF)、パーキンソン病（PD）、ハンチントン病、および筋委縮性側索硬化症（ALS）

下記の文献は上記記事の一部です。

嗅覚排出経路の脊髄液のタンパク質を調べれば神経変性疾患のバイオマーカーになるようです。

Study of the olfactory drainage route for CSF in humans may permit measurement of brain specific biomarkers in nasal exudates, including neuronal proteins, such as tau protein, and may increase the sensitivity for identification of prostaglandin D2 synthase (β-trace protein), an established CSF-leak marker (PMID: 27614217).

ヒトにおける髄液の嗅覚排出経路の研究により、タウタンパク質などの神経細胞タンパク質を含む鼻腔滲出液中の脳特異的バイオマーカーの測定が可能になり、確立した髄液漏出マーカーであるプロスタグランジンD2合成酵素（β-痕跡タンパク質）の特定感度が高まる可能性があります（PMID: 27614217）。

biomarkersバイオマーカーは特定の病状や生命体の状態の指標である。


High Correlation among Brain-Derived Major Protein Levels in Cerebrospinal Fluid: Implication for Amyloid-Beta and Tau Protein Changes in Alzheimer's Disease

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35448543/


脳脊髄液中の脳由来主要蛋白質濃度の高い相関：アルツハイマー病におけるアミロイドベータおよびタウ蛋白質の変化との関連性

Abstract

要旨

The cerebrospinal fluid (CSF) plays an important role in homeostasis of the brain. We previously demonstrated that major CSF proteins such as lipocalin-type prostaglandin D2 synthase (L-PGDS) and transferrin (Tf) that are biosynthesized in the brain could be biomarkers of altered CSF production. Here we report that the levels of these brain-derived CSF proteins correlated well with each other across various neurodegenerative diseases, including Alzheimer's disease (AD).

脳脊髄液(CSF)は、脳の恒常性維持に重要な役割を果たしています。私たちは以前、脳内で生合成されるリポカリン型プロスタグランジンD2合成酵素(L-PGDS)やトランスフェリン(Tf)などの主要なCSFタンパク質が、CSF産生の変化のバイオマーカーである可能性があることを実証した。ここでは、これらの脳由来CSFタンパク質のレベルが、アルツハイマー病(AD)を含む様々な神経変性疾患にわたって互いによく相関していることを報告する。

用語
免疫監視
https://www.mext.go.jp/component/a_menu/science/detail/__icsFiles/afieldfile/2010/12/22/1300741_019.pdf


（１） 研究領域の目的及び意義 免疫監視（immune surveillance）という概念は、１９６０年代に Burnet によってはじめて提唱された概念であ る。この概念は、「癌細胞を見つけ出しそれを排除して生体の恒常性を維持するための免疫系による監視」という仮 説から出発し、現在では、「時間的空間的に緻密にプログラムされた、個体の恒常性(homeostasis) 維持と保全のた めに必須の免疫系による security system である」と考えられている。近年のゲノム科学や免疫学研究の飛躍的な 進歩にもかかわらず、この免疫学の中心的概念は依然としてその全貌は明らかにされていない。それは、この概念 が免疫系の根本的な機能であることから、免疫現象が分子、細胞、個体レベルで解き明らかにされて初めて取り組むことの出来るテーマであるからと考えられる。

リポカリン型プロスタグランジン D 合成酵素の リガンド相互作用解析
https://www.netsu.org/JSCTANetsuSokutei/pdfs/44/44-3-108.pdf

リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素（L-PGDS） は，哺乳類の脳内や心臓に多く存在しており，睡眠誘発物質であるプロスタグランジン D2（PGD2）を合成するだけ でなく，その他種々の疎水性低分子の輸送に関わっている 多機能タンパク質である。また，L-PGDS が属するリポカ リンファミリーのタンパク質は，近年，抗体に次ぐ工学的 に有望な分子認識鋳型として注目されている。