| Project/Area Number |
24K12138
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55060:Emergency medicine-related
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
園部 奨太 奈良県立医科大学, 医学部, 学内講師 (90771808)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北畠 正大 奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (60457588)
小田 朗永 奈良県立医科大学, 医学部, 特任助教 (80547703)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2028-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | AKI / SETDB2 / ARDS / 急性腎障害 / エピジェネティクス / Setdb2 |
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| Outline of Research at the Start |
高度な炎症が持続すると血漿成分の血管外漏出を経験する。代表的な疾患として敗血症がある。敗血症では各臓器に障害が起き、肺が障害されると急性呼吸促迫症候群 (ARDS) を発症する。我々はヒストンメチル化酵素SETDB2を血管内皮細胞特異的に欠損させたマウスにARDSを生じ、その血管内皮細胞死にSETDB2が関わっていることを報告した。本研究では、ARDS肺における血管内皮細胞死に関わるSETDB2の分子メカニズムを追求し、続いて敗血症時にARDSと同様、しばしば発症する急性腎障害も対象とし、SETDB2の敗血症全般における細胞内機能・役割を明らかにし、血漿成分の血管外漏出の分子メカニズムに迫る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
敗血症を発症すると高頻度で急性腎障害を併発する。ただしその分子メカニズムについては明らかとされていない。敗血症で腎障害と同様に障害される臓器として肺があり、我々はその重症化メカニズムにヒストンメチル化蛋白SETDB2の発現が関係し、特にアポトーシス関連遺伝子TNFRSF11Bが関与していることを明らかにした。その経験と普段の臨床での経験から、急性腎障害でもSETDB2が何らかの関わりを持っていると考え、2024年度はC57BL/6マウスを用いて敗血症に伴う腎障害モデルの確立を目指した。評価項目として、ヒトにおける基準を採用し、血清クレアチニンの上昇、尿量、そして尿細管上皮細胞からのNeutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin（NGAL）の漏出を尿検体ならびに血清濃度を指標にした。また敗血症性腎症の組織標本（PAS、HE）を作製しその障害の程度を定性的な評価を行った。C57BL/6マウスに対してリポポリサッカライド（LPS）を腹腔内投与することで敗血症性腎症の確立を目指したが個体差が強く、一律に腎障害は起きなかった。また腎障害が強い場合は尿量側的が困難であったため、尿中のNGAL測定も困難であった。そして腎障害の程度をPAS染色、HE染色で定性的評価を行ったが、組織標本の作製も非常に困難を要した。実験の最中、敗血症モデル作成に必要なLPSの投与量を調整し、投与量に応じて尿細管上皮細胞の障害、尿中および血中NGALの測定を行い血清クレアチニンとの相関を解析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
マウスへのLPS投与のみでは、AKIの発症は非常に個体差が強く、またAKIが強い場合はそもそも尿量も確保できない。経時変化を追ったが、特にLPS投与72時間程度の個体ではどれも十分な尿の確保ができないため血清クレアチニンと尿中NGALの相関は確認しづらい状況であった。またLPS単独である場合、ある一定の投与量以上では個体死を来たしてしまうため、複数の薬剤による急性腎障害モデルの確立が必要であったことがやや実験の経過が遅れている理由である。
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| Strategy for Future Research Activity |
急性腎障害モデル作成のために、Two-hit modelを採用し、急性腎障害の発生頻度をまずは上げる。具体的には、①LPS + Volume depletion法：LPSに加えて、ラットやマウスに軽度の脱水（絶水処置など）を加える方法を検討する。こちらは循環血流減少による腎血流減少から、AKIを誘導しやすい、とされる。②LPS + Ischemia-reperfusion injury (IRI)法：軽度LPS投与後に腎動脈を短時間クランプする方法を試行する。こちらはAKIの再現性が高いとされ、実験的にはIRI単独よりも軽症なIRIとLPSを組み合わせると良いことが予想される。③LPS + Nephrotoxin (cisplatin)法：LPS投与後に低用量シスプラチン（5 mg/kg程度）投与する方法であるが、こちらは毒性を加えることで腎障害の再現性が向上することが期待される。上記①～③を実施し、実験モデルの確立を行うと同時に血管内皮特異的Setdb2ノックアウトマウスへと研究対象を拡大していく。
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