2017 Fiscal Year Research-status Report
Molecular Mechanisms of the Signaling for Cystic Kidney Diseases
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17K09719
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| Research Institution | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
塚口 裕康 関西医科大学, 医学部, 講師 (60335792)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 疾患遺伝子 / シグナル伝達 / 遺伝子変異 / 腎不全 / マウスモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
背景：Mammalian target of rapamycin(mTOR)は、外界刺激に応答する細胞増殖・分化シグナルを制御するマスター分子で、抗腫瘍・免疫抑制薬の標的として注目を集めている。mTORシグナル亢進による増殖性疾患に、多発性嚢胞腎(polycystic kidney disease : PKD1 or 2 変異)や結節硬化症(Tuberous sclerosis: TSC1 or 2変異)がある。これらのヒト疾患では、mTORシグナル阻害が、増殖病変の抑制に有効と考えられる。
目的：細胞表面受容体CdXXのプロモーターを用いて、Tsc1コンディショナルKO(Tsc1 flox/flox: CdXX Cre)マウスの作成したところ、偶然にも多発性腎嚢胞を発症した。このマウスの発症機序を明かにし、嚢胞抑制化に役立つ新しいmTORシグナル阻害標的を同定することを目的とした。
方法: Tsc1 flox/flox: CdXX Creマウスの腎組織を用いて、免疫染色、ウエスタン解析、発現プロフィール解析を行い、嚢胞形成に関与する増殖シグナル、アポトーシスの特性を調べた。
結果: 生後9週のTsc1 flox/flox: CdXX Creマウスの腎は、肉眼的に腫大し、皮質に多発性の嚢胞形成を認めた。組織像はヒト優性遺伝型多発性嚢胞腎の合致し、嚢胞を形成する尿細管上皮は、細胞腫大と異形成を伴う点が特徴であった。嚢胞上皮の一部はKi-67, PCNA陽性、P-S6陽性で、部分的に乳頭状増殖が観察された。またCdXXは胎仔腎尿路発現データベース・GUDMAP情報から、胎生早期(E.12～)のネフロンに発現しており、LacZレポーターマウス(Rosa26-stop-LacZ or RFP)を用いて、時空間発現の確認を行っている。
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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
疾患モデルマウスは樹立できており、本学の実験動物共同施設で継代・維持している。各年齢、性別のマウスを系統的に調べ、発達段階、加齢が嚢胞・がんがどのように影響するかを、評価する系を構築できている。
さらに文部科学省 新学術領域研究・先端モデル動物支援プラットフォーム 総括支援活動の支援うけ、専門的な助言を受けながら、病理・組織学的解析を進めている。免疫染色(p53, ki-67, M30など)は、がん研究会がん研究所病理部(神田浩明博士)、Cre：Lac-Zレポーターマウスの発現解析は岐阜大学(宮崎龍彦博士）との共同研究で実施できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウスの腎病変(嚢胞化、がん化)の発症機序を、病理形態、分子レベル(遺伝子発現プロフィール、Pathway, Network）の両方向から検討し、発症の鍵を握る分子とシグナルの情報を明かにする。同時にヒトマウスにおける病態の差異を考慮し、ヒトADPKDの病理標本(手術、剖検)やゲノムDNAを収集して、比較検討を行っている。平成30年度も学術研究支援基盤形成・先端モデル動物支援プラットフォームの公募に応募する予定である。
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| Causes of Carryover |
平成29年度に予定していた検体収集や実験は、計画通りに遂行できた。この際実験に用いる消耗品(チューブ、ピベット、等)を再利用する、シークエンサーなどの機器を共同で運用する、動物実験施設のスペースを共用で使う、等の工夫をして、経費を削減できた。
平成30年度には、本年度に収集したマウス病理検体、ヒトサンプル(DNA,手術標本)を基にして免疫染色、遺伝子発現プロフィール解析を集中的に行う予定で、平成29年度より予算は多く必要である。平成31年度（最終年度）までに論文発表を行う。
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