Renoprotective effects and cytotoxicity of hydroxychloroquine

• Project/Area Number: 20K08805
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54020:Connective tissue disease and allergy-related
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 梶山 浩 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (90328386)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: ヒドロキシクロロキン / ポドサイト / 細胞死 / 保護効果 / オートファジー / 腎保護効果 / ライソゾーム / 細胞毒性

Outline of Research at the Start

ヒドロキシクロロキン(HCQ)は、世界各国の医師が処方している全身性エリテマトーデス(SLE)に対する治療薬で、本邦でも2015年から処方が可能となりました。生命予後改善効果やSLEの再燃予防効果とともに、SLEの腎障害の蛋白尿改善効果や、長期腎機能予後改善効果が報告されています。一方で、稀に腎障害や、網膜障害をきたす事が知られています。この研究では、培養腎臓細胞を用いて、HCQの腎保護作用と腎毒性の機序を明らかにした後、臨床検体(尿、血清）中の、HCQの腎保護作用や腎毒性と関連のある物質の濃度を検討し、HCQの腎保護効果や腎毒性、ひいては網膜毒性と関連のあるバイオマーカーを同定します。

Outline of Annual Research Achievements

ヒドロキシクロロキン(HCQ)は、全身性エリテマトーデス（SLE)における標準治療薬であるが、およそ７－8％の症例で、HCQ網膜症を発症し、不可逆的な視力低下に陥る。また、稀ではあるが、HCQによるポドサイト障害も報告されている。したがって、本研究では、臓側糸球体上皮細胞（ポドサイト）の細胞株を用いて、HCQのポドサイトへの保護効果、細胞毒性、およびその機序を検討することを目的とした。
これまでに、マウス培養ポドサイトにおいて、10 microg/mL未満の低濃度HCQが14日間の長期培養で細胞死を抑制すること、10-40 microg/mLの高濃度HCQでは細胞内顆粒および空胞形成が亢進し、ポドサイトが細胞死に至ることが明らかとなった。また、その後の検討で、培養網膜色素上皮細胞におけるHCQの毒性も、20-80 microg/mLの高濃度HCQで、ポドサイト同様に細胞内顆粒および空胞形成が亢進し、細胞死に至ることを明らかにした。
HCQは細胞のlysosome-autophagy系に作用し、lysosomeとautophagosomeの癒合を抑制することが知られるが、JAK2が転写因子TFEBを介してlysosome生合成に関与することから、HCQの細胞死におけるJAK阻害剤の抑制効果を確認したところ、マウス及びヒトのポドサイト細胞株において、バリシチニブ、ウパダシチニブが、ヒト網膜色素上皮細胞株においては、ウパダシチニブが、濃度依存性に、HCQによる細胞死を抑制すことを見出し特許出願中である。マウス及びヒトのポドサイト細胞株においては、JAKのアイソフォームの中で、mRNAの発現は、JAK1が最も発現が高く、次いでTyk2の発現を認めた。現在、さらにlysosome生合成関連およびautophagy関連の転写因子、HCQ毒性と細胞老化との関連について、検討している。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

HCQの毒性におけるJAK阻害剤の効果の検討は大きく進んだ一方、低濃度HCQによるポドサイト保護効果の検討が未施行であり、また、RNAseqによるHCQの毒性やJAK阻害剤によるHCQ毒性の抑制効果の分子機序の詳細な検討、およびその結果を応用した、HCQ内服SLE症例の血清および尿中のHCQの毒性マーカーの検討が未施行であり、遅れている、と判断した。

Strategy for Future Research Activity

最終年度である次年度前半のうちに、高濃度HCQによる培養ポドサイト細胞死の機序の解明のため、ポドサイトマーカー発現の変化、転写因子TFEB、TF3Bの核内分布の程度と発現の変化、オートファジーマーカーの発現の変化について、免疫蛍光法、ウエスタンブロッテイング法で検討、次年度前半までに、RNAseq解析を行い網羅的に高濃度HCQ処理によるポドサイト細胞死で発現が活性化しているpathwayを明らかにする。また、最終年度後半には、RNAseq解析の結果をもとに、HCQ内服SLE症例の血清および尿を用いたHCQによる網膜障害や腎障害と関連のあるバイオマーカーを見出す臨床研究に入る予定である。

Research Products

• [Journal Article] Evaluation of anti-severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 antibody levels in coronavirus disease breakthrough infection during immunosuppressive therapy in a patient with connective tissue disease-related interstitial lung disease (2023)
  • Author(s): Wada TT, Yokota K, Sakai S, Soma M, Kajiyama H, Tarumoto N, Maesaki S, Maeda T, Nagata M, Mimura T
  • Journal Title: Mod Rheumatol Case Rep Volume: 7 Issue: 1 Pages: 288-292
  • DOI: 10.1093/mrcr/rxac052
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Real-world data on vitamin D supplementation and its impacts in systemic lupus erythematosus: Cross-sectional analysis of a lupus registry of nationwide institutions (LUNA) (2022)
  • Author(s): Keigo Hayashi, Ken-Ei Sada, Yosuke Asano, Yu Katayama, Keiji Ohashi, Michiko Morishita, Yoshia Miyawaki, Haruki Watanab, Takayuki Katsuyama, Mariko Narazaki, Yoshinori Matsumoto, et al.,
  • Journal Title: PLoS One Volume: 17 Issue: 6 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0270569
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association of low-dose glucocorticoid use and infection occurrence in systemic lupus erythematosus patients: a prospective cohort study (2022)
  • Author(s): Abe K, Ishikawa Y, Kita Y, Yajima N, Inoue E, Sada KE, Miyawaki Y, Yoshimi R, Shimojima Y, Ohno S, Kajiyama H, Ichinose K, Sato S, Fujiwara M.
  • Journal Title: Arthritis Res Ther Volume: 24 Issue: 1 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1186/s13075-022-02869-9
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association of one-point glucocorticoid-free status with chronic damage and disease duration in systemic lupus erythematosus: a cross-sectional study (2022)
  • Author(s): Sada KE, Katayama Y, Asano Y, Hayashi K, Miyawaki Y, Ohashi K, Katsuyama E, Katsuyama T, Takano-Narazaki M, Matsumoto Y, Yoshimi R, Shimojima Y, Ohno S, Kajiyama H, Ichinose K, Sato S, Fujiwara M, Yajima N
  • Journal Title: Lupus Sci Med Volume: 9 Issue: 1 Pages: 1-6
  • DOI: 10.1136/lupus-2022-000772
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Impact of Non-steroidal Anti-inflammatory Drug Administration for 12 Months on Renal Function (2021)
  • Author(s): Hayashi K, Miki K, Kajiyama H, Ikemoto T, Yukioka M.
  • Journal Title: Front Pain Res (Lausanne) Volume: 2 Pages: 1-12
  • DOI: 10.3389/fpain.2021.644391
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 乾癬によりQOL障害をきたしたPsA患者の臨床的特徴 (2022)
  • Author(s): 和田 琢, 舟久保 ゆう, 宮野 恭平, 岡部 裕一, 菅野 温子, 伊澤 直広, 横田 和浩, 梶山 浩, 荒木 靖人, 秋山 雄次, 常深 祐一郎, 門野 夕峰, 三村 俊英
  • Organizer: 日本脊椎関節炎学会 第32回学術集会
• [Presentation] COVID-19ワクチン接種後に腎症のみ再燃した関節リウマチ合併微小変化型ネフローゼ症候群の1例 (2022)
  • Author(s): 梶山 浩, 横山 優美, 大野 博明, 井上 勉, 岡田 浩一, 三村 俊英
  • Organizer: 第52回日本腎臓学会東部学術大会
• [Presentation] 構造的破壊が進展した日本人関節リウマチ患者における滑膜フェノタイプの多様性 (2022)
  • Author(s): 中嶋 荘太郎, 土屋 遥香, 太田 峰人, 笠井 太郎, 廣瀬 旬, 蜷川 慶太, 藤枝 雄一郎, 岩崎 毅, 相崎 良美, 梶山 浩, 松下 雅和, 田村 直人, 三村 俊英, 大村 浩一郎, 森信 暁雄, 渥美 達也, 田中 栄, 岡村 僚久, 藤尾 圭志
  • Organizer: 第50回日本臨床免疫学会総会
• [Presentation] SARS-CoV-2ワクチン接種後に成人発症スチル病を新規発症した3例 (2022)
  • Author(s): 松田 真弓, 舟久保 ゆう, 江本 恭平, 岡元 啓太, 矢澤 宏晃, 和田 琢, 横田 和浩, 梶山 浩, 荒木 靖人, 三村 俊英
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 炎症性筋疾患との鑑別が困難であった遠位型ミオパチーの1例 (2022)
  • Author(s): 江本 恭平, 横田 和浩, 酒井 左近, 岡元 啓太, 松田 真弓, 矢澤 宏晃, 丸山 崇, 和田 琢, 吉田 佳弘, 梶山 浩, 荒木 靖人, 舟久保 ゆう, 三村 俊英
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] SLE患者における外来主治医変更の回数と障害度指数に関する横断的検討 LUNAレジストリ (2022)
  • Author(s): 柳井 亮, 石高 絵里子, 小黒 奈緒, 林 智樹, 井上 良, 櫻井 康亮, 高橋 良, 一瀬 邦弘, 吉見 竜介, 大野 滋, 梶山 浩, 佐藤 秀三, 下島 恭弘, 藤原 道雄, 大西 輝, 木田 節, 宮脇 義亜, 松尾 祐介, 高谷 亜由子, 大西 貴久, 山本 譲, 佐田 憲映, 矢嶋 宣幸
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 全身性エリテマトーデス患者におけるニューモシスチス肺炎予防診療実態とステロイド投与量との関連 多施設共同レジストリLUNAデータを用いた横断研究 (2022)
  • Author(s): 大西 貴久, 山根 隆志, 佐田 憲映, 宮脇 義亜, 一瀬 邦弘, 吉見 竜介, 大野 滋, 梶山 浩, 佐藤 秀三, 下島 恭弘, 藤原 道雄, 大西 輝, 木田 節, 松尾 祐介, 山本 譲, 矢嶋 宣幸
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 当科における関節リウマチに対するアバタセプト(ABT)とゴリムマブ(GLM)の治療成績(416週)の比較検討 (2022)
  • Author(s): 秋山 雄次, 和田 琢, 高松 真裕子, 柳澤 麻依子, 丸山 崇, 吉田 佳弘, 横田 和浩, 神津 教倫, 梶山 浩, 荒木 靖人, 舟久保 ゆう, 三村 俊英
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 生物学的製剤治療歴のある関節リウマチ症例へのサリルマブの有効性の検討 (2022)
  • Author(s): 吉田 佳弘, 矢澤 宏晃, 横田 和浩, 梶山 浩, 荒木 靖人, 舟久保 ゆう, 秋山 雄次, 三村 俊英
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] SLE患者におけるヒドロキシクロロキン内服と3年間の腎機能変化との関連 LUNAレジストリを用いたコホート観察研究 (2022)
  • Author(s): 梶山 浩, 矢嶋 宣幸, 宮脇 義亜, 一瀬 邦弘, 吉見 竜介, 大野 滋, 佐藤 秀三, 下島 恭弘, 藤原 道雄, 佐田 憲映, 大西 輝, 木田 節, 松尾 祐介, 江本 恭平, 酒井 左近, 岡元 啓太, 松田 真弓, 矢澤 宏晃, 柳澤 麻依子, 丸山 崇, 和田 琢, 吉田 佳弘, 横田 和浩, 荒木 靖人, 舟久保 ゆう, 秋山 雄次, 三村 俊英
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] SLE患者における低補体血症と感染症合併の関連について LUNAレジストリを用いた観察研究 (2022)
  • Author(s): 麹谷 典子, 杉山 裕美子, 吉見 竜介, 國下 洋輔, 吉岡 裕二, 秀川 智春, 櫻井 菜月, 岸本 大河, 前田 彩花, 平原 理紗, 小宮 孝章, 副島 裕太郎, 濱田 直樹, 永井 秀人, 土田 奈緒美, 峯岸 薫, 桐野 洋平, 矢嶋 宣幸, 佐田 憲映, 宮脇 義亜, 一瀬 邦弘, 大野 滋, 梶山 浩, 佐藤 秀三, 下島 恭弘, 藤原 道雄, 長岡 章平, 中島 秀明
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 全身性エリテマトーデス(SLE)患者における抗RNP抗体と早産歴の関連 LUNAレジストリを用いた横断研究 (2022)
  • Author(s): 古藤 世梨奈, 一瀬 邦弘, 清水 俊匡, 井川 敬, 佐田 憲映, 吉見 竜介, 大野 滋, 矢嶋 宣幸, 梶山 浩, 佐藤 秀三, 下島 恭弘, 藤原 道雄, 大西 輝, 木田 節, 宮脇 義亜, 松尾 祐介, 梅田 雅孝, 住吉 玲美, 古賀 智裕, 岩本 直樹, 玉井 慎美, 折口 智樹, 川上 純
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 乾癬性関節炎が不安、抑うつに及ぼす影響についての検討 (2022)
  • Author(s): 和田 琢, 舟久保 ゆう, 菅野 温子, 伊澤 直広, 吉田 佳弘, 横田 和浩, 梶山 浩, 荒木 靖人, 門野 夕峰, 三村 俊英
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 主治医の性別によるSLE患者のQOL・診療満足度 LUNAレジストリによる実態調査(会議録) (2022)
  • Author(s): 高谷 亜由子, 一瀬 邦弘, 荒木 健志, 梅津 彩香, 荒牧 俊幸, 寺田 馨, 江口 勝美, 佐田 憲映, 吉見 竜介, 大野 滋, 矢嶋 宣幸, 梶山 浩, 佐藤 秀三, 下島 恭弘, 藤原 道雄, 大西 輝, 木田 節, 宮脇 義亜, 松尾 祐介, 植木 幸孝, 川上 純
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] NinJa2020におけるRA患者の慢性腎臓病の有病率 (2022)
  • Author(s): 梶山 浩, 松井 利浩, 當間 重人, 三村 俊英
  • Organizer: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] JAK Inhibitors Counteract Cellular Toxicity of Hydroxychloroquine in Vitro (2022)
  • Author(s): Hiroshi Kajiyama, Yoshimi Aizaki, Hiroaki Yazawa, Kazuhiro Yokota, Yasuto Araki, Yuji Akiyama and Toshihide Mimura
  • Organizer: ACR Convergence 2022
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] NinJa2019を用いた腎機能別生物学的製剤の使用状況と臨床的特徴の解析 (2021)
  • Author(s): 梶山浩，岡元啓太，松井利浩，當間重人，三村俊英
  • Organizer: 第65回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 自験例におけるサリルマブ有効性の検討 (2021)
  • Author(s): 吉田佳弘，矢澤宏晃，横田和浩，梶山浩，荒木靖人，舟久保ゆう，秋山雄次，三村俊英
  • Organizer: 第65回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 体軸性脊椎関節炎と末梢性脊椎関節炎における臨床的特徴の比較検討 (2021)
  • Author(s): 和田琢，菅野温子，伊澤直広，酒井左近，丸山崇，吉田佳弘，横田和浩，梶山浩，荒木靖人，舟久保ゆう，門野夕峰，三村俊英
  • Organizer: 第65回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 掌蹠膿疱症性骨関節炎の臨床的特徴の検討 (2021)
  • Author(s): 酒井左近，和田琢，菅野温子，伊澤直広，吉田佳弘，横田和浩，梶山浩，舟久保ゆう，門野夕峰，三村俊英
  • Organizer: 第65回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 当科における関節リウマチに対するアバタセプトとゴリムマブの治療成績（364週）の比較検討 (2021)
  • Author(s): 秋山雄次，和田琢，高松真裕子，柳澤麻依子，丸山崇，吉田佳弘，横田和浩，神津教倫，梶山浩，荒木靖人，舟久保ゆう，三村俊英
  • Organizer: 第65回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] NinJa2019を用いた腎機能別JAK阻害剤使用状況と臨床的特徴の解析 (2021)
  • Author(s): 岡元啓太，梶山浩，松井利浩，當間重人，三村俊英
  • Organizer: 第65回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] 補助療法としてextracorporeal membrane oxygenation(ECMO)を迅速に使用して多発血管炎性肉芽腫症による重症肺障害を救命し得た一例 (2021)
  • Author(s): 丸山崇，荒木靖人，相崎良美，柳澤麻依子，江本恭平，酒井左近，岡元啓太，松田真弓，矢澤宏晃，和田琢，吉田佳弘，横田和浩，梶山浩，佐藤浩二郎，舟久保ゆう，秋山雄次，三村俊英
  • Organizer: 第65回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [Presentation] SARS-Cov-2ワクチン接種後にリウマチ性疾患を発症した２例 (2021)
  • Author(s): 松田真弓，舟久保ゆう，矢澤宏晃，和田琢，横田和浩，梶山浩，荒木靖人，三村俊英
  • Organizer: 第31回日本リウマチ学会関東支部学術集会
• [Presentation] SARS-Cov-2ワクチン接種後の膠原病合併間質性肺炎疾患にブレイクスルー感染した重症COVID-19肺炎の1例 (2021)
  • Author(s): 酒井左近，和田琢，相馬真智香，横田和浩，梶山浩，樽本憲人，前崎繁文，前田卓哉，永田真，三村俊英
  • Organizer: 第674回日本内科学会関東地方会
• [Remarks] ポドサイト研究 ーポドサイト（podocyte）ってどんな細胞？
  • URL: http://www.saitama-med.ac.jp/uinfo/riumachi/research/Dr.kajiyama_02.html
• [Remarks] リウマチ性疾患における腎障害に関する研究
  • URL: http://www.saitama-med.ac.jp/uinfo/riumachi/research/Dr.kajiyama_01.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞死抑制剤、医薬、及びインビトロにおける細胞死を抑制する方法 (2022)
  • Inventor(s): 梶山 浩、三村俊英
  • Industrial Property Rights Holder: 埼玉医科大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2022-084533
  • Filing Date: 2022