横紋筋融解症に伴う急性腎障害に対するメガリンASOの有用性の検討

• Project/Area Number: 22K16244
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53040:Nephrology-related
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 莖田 昌敬 愛媛大学, 医学部附属病院, 特任講師 (00709602)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 横紋筋融解症 / メガリン / ASO / 腎機能障害

Outline of Research at the Start

横紋筋融解症によって細胞外に流出したミオグロビンは、腎臓近位尿細管上の多リガンド受容体であるメガリンを介して細胞内へと取り込まれて毒性を発揮し、臨床上急性腎障害を呈する。対症療法として大量の補液や腎代替療法などが行われるが、未だに横紋筋融解症による急性腎障害への有効な根本的治療は確立されていない。近年、遺伝子改変マウスを用いた基礎研究において、メガリンが治療の標的になりうる可能性が示唆されている。本研究課題では、将来的な新規分子標的薬開発を見据え、メガリンに対する核酸医薬（ASO）が横紋筋融解症による急性腎障害を改善するか、その基盤となる研究を実施する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は「横紋筋融解症を呈するマウスモデルを用いて、メガリンASO(アンチセンスオリゴヌクレオチド)の腎障害に対する有用性を検討すること」である。この目的を達成するために、①メガリンASOがどのような時間経過でメガリン蛋白質発現を抑制するか？②メガリンASOは横紋筋融解症に伴う急性腎障害に対し保護的に働くか？を明らかにすることを目的としてマウスを用いた動物実験を行っている。

① メガリンASOは皮下への投与後、血液を介して各種細胞へと移行する。細胞内ではmRNAとハイブリダイズされ遺伝子発現を抑制した後、蛋白質合成を低下させる。一方で、近位尿細管の細胞膜上に発現しているメガリンはリガンドとの結合後、エンドソームとして一旦は細胞内に取り込まれるが、再度リガンドと離開し、一部は細胞膜上へとリサイクルされる。以上のことから、ASO投与後から蛋白質の発現が低下するまでの間、一定の時間が必要と推測されるが、生理的なメガリンの半減期は知られていない。そのため、まずはメガリンASO投与後の遺伝子(mRNA)、蛋白質の発現についてqPCR、免疫組織学的検査で経時的な量的変化を確認した。
②メガリンASOは横紋筋融解症に伴う急性腎障害に対し保護的に働くかを検討するために、まずは50%グリセロールの両側下腿への筋肉注射により横紋筋融解症を誘導する、横紋筋融解症モデルマウスの確立を図った。グリセロール投与後の腎障害を経時的に評価することができた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

横紋筋融解症モデルを作成し、腎機能障害の程度につき時系列で評価を行うことができた。またASO(アンチセンスオリゴヌクレオチド)の有効性を確認することができた。これを基に横紋筋融解症モデルでのASOの効果を評価する。

Strategy for Future Research Activity

昨年度の研究において横紋筋融解症モデルを作成し、腎機能障害の程度につき時系列で評価を行うことができた。またASOの反応性を確認することができた。これを基に横紋筋融解症モデルでのASOの効果を評価する。効果が認められなかった場合には、ASO(薬剤)投与の時期や回数について再度検討を行う。