Identification of factors involved in formation and elimination of urinary stones and development of new risk diagnosis and prevention methods

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K15692
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 岡田 淳志 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (70444966)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田口 和己 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (00595184) ; 郡 健二郎 名古屋市立大学, その他部局等, 学長 (30122047) ; 安藤 亮介 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (30381867) ; 藤井 泰普 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (30566229) ; 安井 孝周 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (40326153) ; 海野 怜 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (40755683)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 尿路結石 / マクロファージ / シュウ酸カルシウム / 貪食解析 / iPS細胞 / 創薬 / 化合物ライブラリー

Outline of Annual Research Achievements

[1]OPN 欠損マウスにおけるマクロファージ(Mφ)分布と結晶貪食能の解析、[2]ヒト血中・尿中OPN ならびにMφ 関連因子を用いた結石リスク診断法の開発、[3]ヒト血液・尿分離Mφ を用いたクラスタリング解析と結晶貪食制御因子の同定を目的に研究を進めた。
[1]OPN 欠損マウスにおけるマクロファージ(Mφ)分布と結晶貪食能の解析
本研究については、やはりOPNノックアウトマウスの繁殖がうまく行かなかった。一方、結晶の貪食に関する定量化モデルの構築を進めた。シュウ酸カルシウム一水和物 (COM)結晶に蛍光色素Alexa 488を標識し(f-COM)、Mφに貪食をさせた後、細胞質をPhalloidinで、核をDAPIで染色し、イメージングサイトメーターで測定する技法を開発した。またこの手法を応用し、生細胞としてのMφのf-COM結晶貪食をライブイメージングとして捉え、 Mφ細胞内酸性化抑制因子であるNigericinを投与することによってf-COM蛍光量が有意に高くなることを証明し、COM結晶が酸性環境下でMφに貪食され、酸性環境下で溶解される可能性を示した。本成果は現在投稿中である。
[2]ヒト血中・尿中OPN ならびにMφ 関連因子を用いた結石リスク診断法の開発。本研究に関しては、健常者・初発・再発尿路結石患者の尿中マクロファージ因子の多項ロジット解析結果の論文が採択された。
[3] ヒト血液・尿分離Mφ を用いたクラスタリング解析と結晶貪食制御因子の同定については、健常者から採取した血液細胞からiPS細胞を樹立し、これをMφに分化させた上でf-COM結晶の貪食に成功した。本成果は学会で発表した。

Research Products

• [Journal Article] Identification of new urinary risk markers for urinary stones using a logistic model and multinomial logit model (2019)
  • Author(s): Okada Atsushi、Ando Ryosuke、Taguchi Kazumi、Hamamoto Shuzo、Unno Rei、Sugino Teruaki、Tanaka Yutaro、Mizuno Kentaro、Tozawa Keiichi、Kohri Kenjiro、Yasui Takahiro
  • Journal Title: Clinical and Experimental Nephrology Volume: 23 Pages: 710～716
  • DOI: 10.1007/s10157-019-01693-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetic differences in C57BL/6 mouse substrains affect kidney crystal deposition (2018)
  • Author(s): Usami Masayuki、Okada Atsushi、Taguchi Kazumi、Hamamoto Shuzo、Kohri Kenjiro、Yasui Takahiro
  • Journal Title: Urolithiasis Volume: 46 Pages: 515～522
  • DOI: 10.1007/s00240-018-1040-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Kidney stone formers have more renal parenchymal crystals than non-stone formers, particularly in the papilla region (2018)
  • Author(s): Okada Atsushi、Hamamoto Shuzo、Taguchi Kazumi、Unno Rei、Sugino Teruaki、Ando Ryosuke、Mizuno Kentaro、Tozawa Keiichi、Kohri Kenjiro、Yasui Takahiro
  • Journal Title: BMC Urology Volume: 18 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1186/s12894-018-0331-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Helper T cell signaling and inflammatory pathway lead to formation of calcium phosphate, but not calcium oxlate stones on Randall's plaques. (2019)
  • Author(s): Taguchi Kazumi, Hamamoto Shuzo, Sugino Teruaki, Unno Rei, Ando Ryosuke, Okada Atsushi, Kohri Kenjiro, Yasui Takahiro
  • Organizer: Nagoya Immunology Network in NCU The first international symposium
  • Invited
• [Presentation] β3 Stimulant contributes to the prevention of renal crystal formation via differentitation of beige adipocytes. (2019)
  • Author(s): Sugino Teruaki, Okada Atsushi, Tanaka Yutaro, Unno Rei, Taguchi Kazumi, Hamamoto Shuzo, Ando Ryosuke, Mogami Tohru, Kohri Kenjiro, Yamashita Hitoshi, Yaasui Takahiro
  • Organizer: 34th Anuual EAU Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Low bone mineral density is associated with the onset of symptoms during follow-up: The relationship between bone mineral density and clinical outcomes in urolithiasis patients. (2019)
  • Author(s): Taguchi Kazumi, Sugino Teruaki, Okada Atsushi, Hamamoto Shuzo, Tanaka Yutaro, Unno Rei, Ando Ryosuke, Tozawa Keiichi, Kohri Kenjiro, Yasui Takahiro
  • Organizer: 34th Anuual EAU Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The effect of alendronate on the urinary stone risk of astronauts flown on expeditions aboad the International Space Station for a long time. (2018)
  • Author(s): Okada Atsushi, Matsumoto Toshio, Ohshima Hiroshi, Adrian Leblac, Jean Sibonga, Elisabeth Spector, Jeff Jones, Linda Shackelford, Scott Smith, Kohri Kenjiro, Yasui Takahiro
  • Organizer: 16th Urological Association of Asia Congress 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The mechanism of prevention of urinary stone by white adipocyte to beige cell transdifferentiation (2018)
  • Author(s): Sugino Teruaki, Taguchi Kazumi, Okada Atsushi, Unno Rei, Hamamoto Shuzo, Ando Ryosuke, Mogami Tohru, Tozawa Keiichi, Kohri Kenjiro, Yasui Takahiro
  • Organizer: 第106回日本泌尿器科学会総会
• [Presentation] Selective autophagy via mTORC1 and TFEB signals suppresses kidney stone formation. (2018)
  • Author(s): Unno Rei, Kawabata Tsuyoshi, Takase Hiroshi, Sugino Teruaki, Taguchi Kazumi, Hamamoto Shuzo, Ando Ryosuke, Okada Atsushi, Tozawa Keiichi, Kohri Kenjiro, Yoshimori Tamotsu, Yasui Takahiro
  • Organizer: 第106回日本泌尿器科学会総会
• [Presentation] Establishment of a new method to evaluate the phagocytic ability of calcium oxalate monohydrate crystals by macrophages. (2018)
  • Author(s): Okada Atsushi, Takase Hiroshi, Sugino Teruaki, Unno Rei, Taguchi Kazumi, Hamamoto Shuzo, Ando Ryosuke, Tozawa Keiichi, Yasui Takahiro
  • Organizer: American Urological Association Annual Meeting 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Selective autophagy via mTORC1 and TFEB signals in the suppression of kidney stone formation. (2018)
  • Author(s): Unno Rei, Kawabata Tsuyoshi, Takase Hiroshi, Sugino Teruaki, Tanaka Yutaro, Taguchi Kazumi, Unno Naoko, Hamamoto Shuzo, Ando Ryosuke, Okada Atsushi, Kohri Kenjiro, Yoshimori Tamotsu, Yasui Takahiro
  • Organizer: American Urological Association Annual Meeting 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cyclophilin D participation in the promotion of kidney stone formation via oxidative stress. (2018)
  • Author(s): Ito Yasuhiko, Niimi Kazuhiro, Unno Rei, Tanaka Yutaro, Sugino Teruaki, Taguchi Kazumi, Fujii Yasuhiro, Hamamoto Shuzo, Okada Atsushi, Ando Ryosuke, Tozawa Keiichi, Yasui Takahiro
  • Organizer: American Urological Association Annual Meeting 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Pro-inflammatory and immune-active responses predominantly leading to Randall's plaque formation on calcium phosphate stone. (2018)
  • Author(s): Taguchi Kazumi, Hamamoto Shuzo, Unno Rei, Tanaka Yutaro, Sugino Teruaki, Ando Ryosuke, Okada Atsushi, Kohri Kenjiro, Yasui Takahiro
  • Organizer: American Urological Association Annual Meeting 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Transdifferentiation from white adipocytes to beige cells prevents kidney stone formation. (2018)
  • Author(s): Sugino Teruaki, Taguchi Kazumi, Unno Rei, Hamamoto Shuzo, Ando Ryosuke, Okada Atsushi, Mogami Tohru, Tozawa Keiichi, Kohri Kenjiro, Yasui Takahiro
  • Organizer: American Urological Association Annual Meeting 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Fatty acid binding protein 4 is an essential molecule associated with the development of kidney stone disease. (2018)
  • Author(s): Taguchi Kazumi, Hamamoto Shuzo, Sugino Teruaki, Unno Rei, Tzou David, Fujii Yasuhiro, Ando Ryosuke, Kamiya Hiroyuki, Okada Atsushi, Stoller Marshall, Chi Thomas, Yasui Takahiro
  • Organizer: 第61回日本腎臓学会学術総会
• [Presentation] Transdifferentiation of white adipocytes into beige cells prevents kidney stone formation (2018)
  • Author(s): Sugino Teruaki, Taguchi Kazumi, Unno Rei, Tanaka Yutaro, Hamamoto Shuzo, Ando Ryosuke, Okada Atsushi, Mogami Tohru, Tozawa Keiichi, Kohri Kenjiro, Yamashita Hitoshi, Yasui Takahiro
  • Organizer: 第61回日本腎臓学会学術総会
• [Presentation] Introduction of NCU Stone-Basic Researches. (2018)
  • Author(s): Okada Atsushi
  • Organizer: Urinary Stone Research Conference 2018
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 尿路結石溶解療法に向けたiPS細胞由来のマクロファージを用いた創薬 (2018)
  • Author(s): 岡田 淳志、青木 啓将、小野里 太智、加藤 大貴、田中 勇太朗、杉野 輝明、海野 怜、田口 和己、濵本 周造、安藤 亮介、坡下 真大、松永 民秀、安井 孝周
  • Organizer: 第106回日本泌尿器科学会総会
  • Invited
• [Presentation] 尿路結石モデルマウスに始まる私たちがたどった基礎研究の道 (2018)
  • Author(s): 岡田 淳志、田口 和己、田中 勇太朗、杉野 輝明、海野 怜、宇佐美 雅之、新美 和寛、藤井 泰普、廣瀬 泰彦、濵本 周造、広瀬 真仁、戸澤 啓一、郡 健二郎、安井 孝周
  • Organizer: 日本尿路結石学会第28回学術集会
  • Invited
• [Presentation] 尿路結石とは？～臨床と研究の現場からみた課題～ (2018)
  • Author(s): 岡田 淳志
  • Organizer: 第47回結晶成長国内会議（JCCG-47）
  • Invited