腎結石形成における切断型オステオポンチンの機能解析とその抗体を用いた治療法の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10628
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 濱本 周造 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (80551267)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 郡 健二郎 名古屋市立大学, その他部局等, 学長 (30122047) ; 戸澤 啓一 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (40264733) ; 安井 孝周 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (40326153) ; 岡田 淳志 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (70444966)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 尿路結石 / オステオポンチン

Outline of Annual Research Achievements

腎結石の発症頻度は急増し、再発予防法の確立は先進国において緊急課題である。腎結石は90％の無機物質と数％の有機物質（マトリックス）から構成されている。私たちは、マトリックス成分が結石形成に重要であると考え、有機物質の成分としてオステオポンチン（OPN）を同定し、結石形成の分子機構を解明してきた。そこで、OPNノックアウトマウスを作成し、OPNは腎結石の形成を促進することを証明した。さらに、OPN遺伝子組み換えマウスでは、OPNの機能接着部位と考えられるRGD配列が、結石形成に特に関わっていることを証明した。
本研究では初めに、RGD配列の隣にあって、切断型OPNにて露出されるアミノ酸配列に対する中和抗体を作成し、腎結石形成作用を検討した。抗体投与により、マウスの腎結晶は通常のマウス腎結石と比較して、内部が細かく、小さな結晶となることがわかった。電子顕微鏡による尿細管細胞の構造も、抗体投与にて、尿細管細胞障害が抑制され、結晶の形成も認められなかった。つまりOPN抗体で結石形成量や形態形成が抑制されることを証明した。同時にサルモデルでの検討を行なったが、予想に反して結石を形成するサルは見つからず、サル腎結石モデル自体が、ヒトモデルに適さないと判断した。
現在、ヒト結石患者の腎組織、尿中における切断型OPN、全長型OPNを定量化し、結石患者特有の結石形成の指標（バイオマーカー）になりえるかの検討を行なっている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

サルモデルでの検討を行なったが、予想に反して結石を形成するサルは見つからず、サル腎結石モデル自体が、ヒトモデルに適さないと判断した。

Strategy for Future Research Activity

現在、ヒト結石患者、非結石患者（特発性腎出血）の腎組織、尿中における切断型OPN、全長型OPNを定量化し、結石患者特有の結石形成の指標（バイオマーカー）になりえるかの検討を行なっている。具体的には、院内IRBへの研究計画書を提出し、受理された。今後、患者への同意のもと検体採取を行なっていく。

Research Products

• [Journal Article] Determinants of health-related quality of life for patients after urinary lithotripsy: ureteroscopic vs. shock wave lithotripsy. (2017)
  • Author(s): Hamamoto S, Unno R, Taguchi K, Naiki T, Ando R, Okada A, Inoue T, Okada S, AbdelRazek M, Kohri K, Yasui T
  • Journal Title: Urolithiasis Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s00240-017-0972-3
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Potassium-sodium citrate prevents the development of renal microcalculi into symptomatic stones in calcium stone-forming patients. (2017)
  • Author(s): Unno R, Taguchi K, Okada A, Ando R, Hamamoto S, Kubota Y, Zuo L, Tozawa K, Kohri K, Yasui T.
  • Journal Title: Int J Urol Volume: 24 Pages: 75-81
  • DOI: 10.1111/iju.13242.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pathophysiology-based treatment of urolithiasis. (2017)
  • Author(s): Yasui T, Okada A, Hamamoto S, Ando R, Taguchi K, Tozawa K, Kohri K.
  • Journal Title: Int J Urol Volume: 24 Pages: 32-38
  • DOI: 10.1111/iju.13187.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Genome-Wide Gene Expression Profiling of Randall's Plaques in Calcium Oxalate Stone Formers. (2017)
  • Author(s): Taguchi K, Hamamoto S, Okada A, Unno R, Kamisawa H, Naiki T, Ando R, Mizuno K, Kawai N, Tozawa K, Kohri K, Yasui T.
  • Journal Title: J Am Soc Nephrol Volume: 2017 Pages: 333-347
  • DOI: 10.1681/ASN.2015111271
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] M1/M2-macrophage phenotypes regulate renal calcium oxalate crystal development. (2016)
  • Author(s): Taguchi K, Okada A, Hamamoto S, Unno R, Moritoki Y, Ando R, Mizuno K, Tozawa K, Kohri K, Yasui T.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 6 Pages: 35167
  • DOI: 10.1038/srep35167.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Investigation of the ideal position for percutaneous nephrolithotomy: prone position vs. modified Valdivia position (2016)
  • Author(s): Hamamoto Shuzo, Unno Rei, Taguchi Kazumi, Okada Shinsuke, Inoue Takaaki, Murota Takashi, Ando Ryosuke, Tozawa Keiichi, Matsuda Tadasi, Kohri Kenjiro, Yasui Takahiro
  • Organizer: 13th International Symposium on Urolithiasis
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉県千葉市)
  • Year and Date: 2016-07-19 – 2016-07-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Genome wide gene expression profiling of Randall plaques in calcium oxalate stone formers (2016)
  • Author(s): Hamamoto Shuzo, Taguchi Kazumi, Sugino Teruaki, Unno Rei, Hirose Masahito, Ando Ryosuke, Okada Atsushi, Tozawa Keiichi, Chi Thomas, Stoller L Marshall, Kohri Kenjiro, Yasui Takahiro
  • Organizer: 13th International Symposium on Urolithiasis
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉県千葉市)
  • Year and Date: 2016-07-19 – 2016-07-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Efficacy of real-time virtual sonography-guided renal access for endoscopic combined intrarenal surgery (2016)
  • Author(s): Hamamoto Shuzo, Unno Rei, Taguchi Kazumi, Ando Ryosuke, Okada Atsushi, Tozawa Keiichi, Kohri Kenjiro, Yasui Takahiro
  • Organizer: American Urological Association Annual Meeting 2016
  • Place of Presentation: San Diego (USA)
  • Year and Date: 2016-05-06 – 2016-05-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] PNL-TUL併用療法による残石ゼロを目指した手術治療 (2016)
  • Author(s): 濵本 周造、田口 和己、安藤 亮介、岡田 淳志、戸澤 啓一、郡 健二郎、安井 孝周
  • Organizer: 第104回日本泌尿器科学会総会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター他(宮城県仙台市)
  • Year and Date: 2016-04-23 – 2016-04-25