傷害糸球体のポドサイトに作用する血小板分子CLEC-2の効果

• Project/Area Number: 20K17257
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53040:Nephrology-related
• Research Institution: Okayama University (2021-2023); Tokai University (2020)
• Principal Investigator: 田中 景子 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (80794370)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: ポドサイト / 慢性腎臓病 / Podoplanin / CLEC-2 / 血小板 / 腎臓

Outline of Research at the Start

Podoplaninは腎糸球体ポドサイトの細胞膜に強く発現するが、その機能は不明である。Podoplaninの内因性結合分子は、血小板に発現するC-type lectin like receptor-2（CLEC-2）である。正常時、ポドサイトは糸球体基底膜により血小板から隔絶されているが、基底膜傷害時に血小板や血漿中の可溶性CLEC-2がポドサイトに作用する事が考えられた。本研究計画では、in vitroおよびin vivoでCLEC-2がPodoplaninを介してポドサイトに与える影響を評価し、CLEC-2の傷害ポドサイトへの効果を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

Podoplaninは腎糸球体ポドサイトの細胞膜に強く発現するが、その機能は不明である。Podoplaninの内因性結合分子は、血小板に発現するC-type lectin like receptor-2（CLEC-2）である。正常時、ポドサイトは糸球体基底膜により血小板から隔絶されているが、基底膜傷害時に血小板や血漿中の可溶性CLEC-2がポドサイトに作用する事が考えられた。
リコンビナントCLEC-2を作製し、in vitroおよびin vivo実験を行った。in vitro実験では、FcおよびFc-CLEC-2で培養ポドサイトを刺激する実験を行った。Fcコントロールに比較し、Fc-CLEC-2刺激では、ポドサイトのアクチン線維が減少し、細胞突起は収縮し、細胞接着能の低下と遊走能の向上をみとめた。また、Podoplaninとアクチン線維をつなぐ介在蛋白ERMの脱リン酸化をみとめた。in vivo実験のために、より小分子のStrepTagII-FLAGタグCLEC-2（約30kDa）の発現Vectorを作製し大量精製した。正常マウスに投与したところ、FLAG-CLEC-2の糸球体への接着を確認でき、糸球体のRNA解析でSerpine1の上昇をみとめ、電顕像でポドサイトの足突起の退縮をみとめた。糸球体LysateのWestern Blotと蛍光染色では、Ezrinの脱リン酸化をみとめた。
以上より、血小板分子CLEC-2は、糸球体傷害時にポドサイトに発現するPodoplaninに結合し、介在蛋白Ezrinの脱リン酸化により、 Podoplaninからアクチンを乖離させ、アクチン線維の収縮を起こし、その結果ポドサイトは形態変化をおこし、遊走能を獲得することが明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] Serum sCD40L and IL-31 in Association with Early Phase of IgA Nephropathy (2023)
  • Author(s): Keiko Tanaka, Hitoshi Sugiyama, Hiroshi Morinaga, Masashi Kitagawa, Yuzuki Kano, Yasuhiro Onishi, Koki Mise, Katsuyuki Tanabe, Haruhito A Uchida, Jun Wada
  • Journal Title: Journal of Clinical Medicine Volume: 12 Issue: 5 Pages: 2023-2023
  • DOI: 10.3390/jcm12052023
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Elderly Brothers With Fabry Disease Exhibiting Cardiac and Renal Manifestations (2023)
  • Author(s): Tanaka Keiko、Sugiyama Hitoshi、Morinaga Hiroshi、Onishi Akifumi、Kano Yuzuki、Takeuchi Hidemi、Tsuji Kenji、Kubo Motoki、Tanabe Katsuyuki、Uchida Haruhito A.、Nakamura Kazufumi、Wada Jun
  • Journal Title: Annals of Internal Medicine: Clinical Cases Volume: 2 Issue: 5 Pages: 1-6
  • DOI: 10.7326/aimcc.2022.1003
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Podocytes are lost from glomeruli before completing apoptosis (2022)
  • Author(s): Yamamoto Kazuyoshi、Okabe Masahiro、Tanaka Keiko、Yokoo Takashi、Pastan Ira、Araoka Toshikazu、Osafune Kenji、Udagawa Tomohiro、Koizumi Masahiro、Matsusaka Taiji
  • Journal Title: American Journal of Physiology-Renal Physiology Volume: 323 Issue: 5 Pages: F515-F526
  • DOI: 10.1152/ajprenal.00080.2022
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] C-type lectin-like receptor (CLEC)-2, the ligand of podoplanin, induces morphological changes in podocytes (2022)
  • Author(s): Tanaka Keiko、Tanaka Masafumi、Watanabe Nobuo、Ito Masatoshi、Pastan Ira、Koizumi Masahiro、Matsusaka Taiji
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 12 Issue: 1 Pages: 22356-22356
  • DOI: 10.1038/s41598-022-26456-9
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] C-type lectin-like receptor (CLEC)-2, the ligand of podoplanin, induced dynamic change of F-actin filaments in podocytes (2021)
  • Author(s): Keiko Tanaka, Taiji Matsusaka
  • Organizer: ASN Kidney Week 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Dach1 is essential for maintaining normal podocytes. (2021)
  • Author(s): Keiko Tanaka, Taiji Matsusaka
  • Organizer: ASN Kidney Week 2021
  • Int'l Joint Research