2019 Fiscal Year Research-status Report
Renal graft conditioning by simultaneous upregulation of 14-3-3 and Nrf2 during machine perfusion
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17K10500
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
深井 原 北海道大学, 医学研究院, 特任講師 (60374344)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋村 剛 北海道大学, 大学病院, 准教授 (00333617)
川村 典生 北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (20746953)
島田 慎吾 北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (40755576)
木村 太一 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (90435959)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 機械灌流 / 腎臓 / 虚血再灌流傷害 / コンディショニング / 腎移植 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト尿細管上皮細胞株(HK2)を用いたin vitro実験で、低温酸素化における14-3-3ζの役割、 14-3-3ζ発現とNrf2 活性化の同時達成法の探索、 心停止腎保存・再灌流障害軽減法の探索 (in vitro) を検討した。14-3-3ζは虚血ストレスによって発現が緩やかに増強した。しかし、その発現増加は薬剤により強力に誘導でき、実際投与後3時間でタンパク質量は10倍に増加した。一方、NaHSはNrf2とStat3の核内移行を促進し、Aktのリン酸化を維持した。興味深いことに、本法によるAktのリン酸化作用は、低酸素、ATP枯渇、pHの低下状態では起こらず、細胞内環境の恒常性維持が極めて重要な要素であることが示唆された。これらの結果は、臓器の体外灌流による酸素化、ATP量維持はもとより、乳酸のwash out、緩衝成分の持続的供給による酸塩基平衡の維持の重要性を支持するものと考えられた。それ故、14-3-3ζの機能増強とNrf2、Aktの活性化を促進するこれらのコンディショニングにより、エネルギー産生促進、抗酸化、生存シグナルの増強を介して細胞機能の維持、傷害軽減が大いに期待された。心停止を模したHK2細胞において、上記の薬剤性コンディショニングの効果を検討し、有望な結果を得た。
ラットin vivo 温虚血再灌流モデルを用いた温虚血再灌流障害軽減効果の検討、ラット心停止ドナー腎を用いた冷保存、機械灌流、単離腎灌流によるスクリーニング系を作成し、上記の薬剤性コンディショニングの有効性を検討した。現時点で有効な可能性が高いが、再現性、メカニズム精査等の検討が必要である。しかし、北海道胆振東部地震による停電とフリーザー故障により、精査予定の試料の一部がが融解し、破棄せざるを得なかったため、研究予算の許す範囲で動物、細胞実験の再検と試料採取、精密解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2018.9.6 の北海道胆振東部地震の際の長時間停電により、凍結保管試料の一部が融解し、破棄した。当該試料の採り直し等の再実験と測定を要し、全体計画に部分的に斑に遅れを生じた。また、共通利用機器(Xcelligence(R))が故障し、細胞増殖モニタリング実験ができないため、既に終えた実験群も含め代替法 (MTT assay) による再評価を要した。それらの影響により、予定していた研究が順次先送り、または、再実験となり、全体計画が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
in vitro実験を予定通りの内容まで完結する。一方、動物実験については、薬剤性コンディショニングによる傷害軽減効果、14-3-3ζ誘導、Nrf2活性化等の概念の正当性を証明するところまでを現実的なゴールとし、残る予定実験は今後の課題とする。既に行った動物実験の試料が北海道胆振東部地震による停電で融解し破棄したため、同じ実験を繰り返す必要があるが、残された研究費では完結できないためである。
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| Causes of Carryover |
2018.9.6 の北海道胆振東部地震の際の長時間停電により、凍結保管試料の一部が融解し、破棄した。当該試料の採り直し等の再実験と測定を要し、全体計画に部分的に斑に遅れを生じた。また、共通利用機器(Xcelligence(R))が故障し、細胞増殖モニタリング実験ができないため、既に終えた実験群も含め代替法 (MTT assay) による再評価を要した。それらの影響により、予定していた研究が順次先送り、経費執行も先送りされたものである。
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] Elucidation of the role of lyso-phospholipids on hepatic warm ischemia and reperfusion injury; Comprehenive analysis by imaging mass spectrometry.2019
Author(s)
1)Kengo Shibata, Takahiro Hayasaka, Moto Fukai, Koichi Kato, Takahisa Ishikawa, Kohei Umemoto, Shingo Shimada, Nozomi Kobayashi, Tsuyoshi Shimamura, Taichi Kimura, Akinobu Taketomi
Organizer
19th Congress of the European Society for Organ Transplantation (ESOT 2019). Copenhagen, 15-18 Sep. 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Elucidation of the mechanisms of hepatic warm ischemia and reperfusion injury in rats; Exploration of predictive markers of IRI by imaging mass spectrometry.2019
Author(s)
2)Kengo Shibata, Takahiro Hayasaka, Moto Fukai, Koichi Kato, Takahisa Ishikawa, Kohei Umemoto, Shingo Shimada, Nozomi Kobayashi, Tsuyoshi Shimamura, Taichi Kimura, Akinobu Taketomi
Organizer
16th Congress of the Asian Society of Transplantation (CAST 2019). Greator Noida, India. 29-Sep, 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] 生存シグナル増強を目指した機械灌流による肝グラフトの薬剤性コンディショニング法の探索2019
Author(s)
3)深井原、柴田賢吾, 島田慎吾, 石川隆壽, 若山顕治, 藤好直, 小林希, 加藤紘一, 早坂孝宏, 三野和宏, 川村典生, 嶋村剛，武冨紹信
Organizer
第119回日本外科学会定期学術集会, 大阪国際会議場, 2019.4.20
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[Presentation] 虚血再灌流傷害に対する水素ガスの作用点の探索2019
Author(s)
4)深井原, 柴田賢吾, 坂本聡大, 島田慎吾, 小林希, 石川隆壽, 若山顕治, 藤好真人, 川村典生, 嶋村剛, 武冨紹信
Organizer
第46回 日本臓器保存生物医学会学術集会 (福島, ,ふくしま医療機器開発支援センター) 2019.11.8
Invited
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