2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K09620
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
岸 誠司 徳島大学, 病院, 助教 (10519507)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長井 幸二郎 徳島大学, 病院, 講師 (40542048)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 虚血再灌流 / DNA障害 / 線維化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNA損傷は変異蛋白産生の原因となり場合によっては細胞の癌化や機能不全を引き起こし、細胞レベルでの老化との関連も知られているが、臓器機能低下につながる線維化との関係は明らかになっていない。そこで、我々はDNA損傷に対する防御機構であるチェックポイント機構(DDR)に注目し、DDRの最上流であるATM and Rad 3-related (ATR) に注目している。まずマウスモデルでの解析を行うため、近位尿細管特異的コンディショナルノックアウトマウス(ATRRPTC-/-)を作成し種々の腎障害モデルが及ぼす影響の解析を進めている。薬剤性、閉塞性に加えて虚血再灌流障害による腎障害モデルの解析を新たに追加した。これに加えてさらにヒトでの現象を確認するために、ヒト多能性幹細胞由来のオルガノイド、ヒト近位尿細管上皮細胞および当院にて倫理委員会の承認を得た、腎生検検体の解析を行った。
マウス虚血再灌流モデルでは急性期の腎障害の程度にノックアウトマウスとコントロールマウスでは差がなかったが、その後の回復過程に差が生じ、腎機能の回復が遷延した。最終的にノックアウトマウス群では４週間後の腎臓の線維化が増悪した。
オルガノイドにシスプラチン投与を行うと、ATRは活性化され、DNA障害も起こることが明らかとなった。ATRを低分子化合物で阻害するとシスプラチンや低酸素による尿細管上皮細胞のDNA障害が増悪し、細胞死も増えていた。さらに腎生検検体の解析では、腎機能と近位尿細管のDNA障害の程度は逆相関することが明らかとなった。さらにATRの活性化とDNA障害の程度は逆相関していることが明らかとなった。つまり、初期段階でのDNA障害に対する機構はより重度のDNA障害を防ぐべく機能している可能性を示唆している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
マウスモデルにおいて、当初の予測のとおりDDRの破綻が急性腎障害においても、腎尿細管間質線維化モデルにおいてもDNA障害を増悪させることを証明できたことのみならず、加えて、実際にヒト検体を用いた検討においてもDDRが腎臓病の進展に影響していることが証明できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
フェノタイプに加えてメカニズム解析のため、細胞周期や老化に注目したシグナルに関してのマウスの解析を進めている段階である。これら結果をまとめ論文投稿の準備を進めていく予定とする。
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| Causes of Carryover |
虚血再灌流手術や尿管結紮に必要な温熱装置が研究室内にあり共用物品で使用できたこと、免疫染色に必要な試薬や抗体のうち共通で使用できるものが多数あったため。メカニズム解析にあたり尿細管細胞周期やその増殖、アポトーシスに関連した評価をリアルタイムPCR、免疫染色およびフローサイトメトリーを中心に行う予定であり、その解析のために必要な試薬および抗体を各種購入する予定としている。また論文掲載費にも使用する予定である。
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