Association of the modality of iron administration and vascular calcification in renal anemia treatment

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09742
• Research Institution: Hyogo Medical University
• Principal Investigator: 中西 健 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (70217769)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長澤 康行 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (10379167) ; 倉賀野 隆裕 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (60411998)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 血管石灰化 / 鉄 / 酸化ストレス / リン / フェリチン

Outline of Annual Research Achievements

慢性腎臓病（CKD）患者において、動脈中膜にみられる血管石灰化は循環器系合併症の重要な促進因子であり、リン・カルシウム代謝異常が関与している。リンの厳密な管理が推奨されているが、その発現メカニズムにおいては高リン血症だけでなく他の多くの因子が関与している。すでに臨床的に、細胞内への鉄の蓄積を亢進させる鉄調節ホルモン「hepcidin」及び炎症性サイトカインと血管硬度と関連する脈波伝播速度の関係を報告している。また、基礎的研究では培養細胞系において培養液中のtransferrin (Tf) 結合鉄が血管石灰化を促進することを報告しているが、鉄が酸化ストレスの重要な因子であることを鑑みると、鉄代謝が石灰化に影響を与える可能性が高い。本研究の特色や独創的な点としてCKD患者が高頻度に合併し治療を受けている腎性貧血治療の方法(ESA及び経口または経静脈的鉄剤投与)と血管石灰化との関係を明らかにする事が挙げられる。
本研究では、SDラットの摂餌中にアデニン（0.75％）を添加することにより腎不全状態を惹起し、さらに同摂餌中でリン（1.2%）を負荷し大動脈石灰化の検討を行なった。これを増幅する因子として鉄剤の腹腔内投与に関しても至適量の検討を行なった。アデニンおよびリンの負荷により、生化学検査ではBUN　Creの数倍の上昇を観測し、全血検査ではイオン化カルシウムの低下も認め、安定して腎不全状態ができるようになった。採取した大動脈を von Kossa 染色とその画像解析により血管石灰化の定量化を行なった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

兵庫医科大学の動物実験施設が　昨年10月より閉鎖されており、飼育が困難な状況にあったため　動物の購入・腎不全状態負荷が継続して実施できていなかったため。

Strategy for Future Research Activity

アデニン投与腎不全ラットに高リン食の負荷を行った条件の下で、経口および腹腔内鉄投与を行い、① 血清鉄、 ferritin、 TSAT、 hepcidinおよび炎症性サイトカインTNFα測定、② 大動脈の組織染色により血管石灰化および酸化ストレス状態、③ 原子吸光法によるカルシウム・鉄含量の測定、④ 血管壁・心筋での鉄輸送蛋白(DMT-1 TfR)および貯蔵蛋白発現（H型・L型ferritin）発現、 ⑤ 血管壁・心筋でのRT-PCRによるmTOR signalおよびH型ferritin発現を検討する．次年度以降、同モデルにおいて、rapamycin, diltiazem およびヘプシジン・TNFαを低下させると考えられるESAや今後実臨床に供されるHIF stabilizerを投与することにより、血管石灰化が変化するかどうか検討する。

Causes of Carryover

動物実験施設が移転に伴い約半年間利用できなかったため、次年度使用が生じた。次年度において、必要となる動物の飼育、消耗品などの購入等に使用する予定である。