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Is the PDE5 inhibitor tadalafil an innovative treatment for renal ischemia reperfusion injury?

Research Project

Project/Area Number 19K09711
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56030:Urology-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

Motoo Araki  岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (90467746)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 城所 研吾  川崎医科大学, 医学部, 講師 (50435020)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords腎移植 / 腎虚血再灌流障害 / 腎虚血再還流障害 / 急性腎障害 / 虚血再灌流障害
Outline of Research at the Start

腎虚血再還流障害は移植腎の予後に影響を与える重大な病態であるが、有効な治療法はない。我々はこれまで、好中球がその障害において中心的役割を担うことを明らかにしてきた。腎臓では困難とされていた多光子レーザー顕微鏡を用いた好中球のin vivoリアルタイムイメージング(iRI)にも成功した。我々は予備実験で内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)-ノックアウトマウスではコントロール群とくらべ腎障害が強くなるという結果を得た。そこで逆に一酸化窒素の効果を増強する血管拡張作用をもつPDE5阻害薬のタダラフィル(Td)に着目した。今回の我々の仮説は“Tdは腎虚血再還流障害の新しい治療薬となる”である。

Outline of Final Research Achievements

Both WT and eNOS-KO mice showed significant reduction of tubular damage after tadalafil treatment. Flow cytometry in the kidneys showed that the percentage of neutrophils in renal tissue was significantly reduced in tadalafil-treated mice, both WT and eNOS-KO mice; in vivo imaging showed a stronger accumulation of neutrophils entering the glomeruli at 1 hour in eNOS-KO mice than in WT mice, and a greater number of neutrophils migrating into the tubules at 3 hours. neutrophils into the tubules at 3 hours. Oral tadalafil reduced neutrophil influx into the glomerulus, more pronounced in eNOS-KO. In addition, the percentage of neutrophil-positive volume in the glomerulus at 1 hour after reperfusion was significantly higher in eNOS-KO than in WT, and both were reduced with tadalafil.

Translated with www.DeepL.com/Translator (free version)

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

腎虚血再灌流障害の新たな研究手法として2光子レーザー顕微鏡を用いたイメージング技術を駆使することで、世界に先駆けて生体マウス腎において好中球in vivo イメージングに成功した。これにより、好中球の糸球体への流入・血管内rollingを捉える事が可能となり、さらなる病態解明に寄与できる。今回、局所での好中球浸潤がタダラフィルにより抑制されることが確認できた。腎組織内の微小環境の変化をダイナミックに直接可視化できるこのイメージング技術は、腎臓に留まらない、様々な臓器における疾患の病態基盤の解明に有用であると考えられる。本研究の成果から、tadalafilが治療候補となり得る可能性が示唆された。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Evaluation of Neutrophil Dynamics Change by Protective Effect of Tadalafil After Renal Ischemia/Reperfusion Using In Vivo Real-time Imaging2022

    • Author(s)
      Maruyama Y、Araki M、Kidokoro K、Sogawa Y、Yoshinaga K、Mitsui Y、Sadahira T、Wada K、Watanabe M、Watanabe T、Kashihara N、Nasu Y
    • Journal Title

      Transplantation

      Volume: 106 Issue: 2 Pages: 280-288

    • DOI

      10.1097/tp.0000000000003803

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] リアルタイムイメージングを用いた腎虚血再灌流後生体マウス腎における好中球動態のタダラフィル投与による変化2021

    • Author(s)
      丸山 雄樹, 荒木 元朗, 城所 研吾
    • Organizer
      第109回日本泌尿器科学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 新たなin vivoイメージング技術から明らかになった、タダラフィルによる腎虚血/再灌流後好中球浸潤低下(The novel in vivo imaging techniques for visualizing neutrophil infiltration following renal ischemia/reperfusion which was reduced by tadalafil)2020

    • Author(s)
      丸山 雄樹, 荒木 元朗, 城所 研吾, 十川 裕史, 吉永 香澄, 光井 洋介, 定平 卓也, 和田 耕一郎, 渡部 昌実, 渡邉 豊彦, 柏原 直樹, 那須 保友
    • Organizer
      第72回西日本泌尿器科学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 腎虚血再灌流障害における好中球動態の二光子励起顕微鏡を用いた解析2019

    • Author(s)
      丸山雄樹 城所研吾 荒木元朗
    • Organizer
      日本移植学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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