オンコスタチンMの尿路結石の形成・消失における役割の解明

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K16810
• Research Institution: Wakayama Medical University
• Principal Investigator: 山下 真平 和歌山県立医科大学, 医学部, 助教 (20725569)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: オンコスタチンM / 尿路結石

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、尿路結石の形成・消失過程におけるオンコスタチンM(OSM)の役割を明らかにすることである。
平成29年度は、野生型マウス（C57BL/6J）を用いた結石モデルにおけるOSMおよびOSM receprorβ(OSMRβ)の遺伝子発現に関する検討、およびOSMRβ遺伝子欠損マウス(OSMRβ-/-マウス)を用いた結石にモデルにおけるコントロールマウス(OSMRβ+/+マウス)との比較検討を行った。
当該年度の研究により、野生型マウスを用いた結石モデルにおいては結晶沈着量の増加に伴ってOSMおよびOSMRβの発現が増加すること、OSMRβ-/-マウスにおいてはコントロールマウスと比較して、結晶沈着量が有意に抑制されることが明らかとなった。
以上の研究結果から、OSMが尿路結石の形成過程において、何らかの形成促進作用を有していることが示唆された。現在のところ、尿路結石形成の明確な機序は明らかとなっておらず、また、尿路結石の中でも主要な結石成分であるシュウ酸カルシウム含有結石についても自排石困難な場合は外科的砕石治療を行わざるをえないのが現状である。今後さらに研究を継続し、OSMが結石形成・消失過程においてどのような役割を行っているかが明らかとなれば、尿路結石症の新たな発症機序の分子細胞生物学的解明という観点から、非常に特色のある研究になると考えられ、本研究の成果が、分子細胞生物学的エビデンスに立脚した新規の尿路結石溶解療法の開発につながる第一歩となる可能性があると考えている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本学第二解剖学教室でのこれまでの研究結果から、マウスの脂肪組織においてOSM がマクロファージの表現型を炎症性のM1 型から抗炎症性のM2 型に偏向させることが明らかとなっている。また、近年、結石形成・消失過程におけるM1/M2マクロファージの働きの違いも注目を集めており、結石モデルマウスを用いた基礎研究から腎組織におけるM1 型マクロファージによる炎症反応増加が尿路結石形成を促進し、抗炎症性のM2 型マクロファージが結石貪食に関わることが報告され、話題となっている。
上記の背景から、当初はOSMが腎組織においてもマクロファージに作用し、M1 型をM2
型に偏向させることによって尿路結石形成が抑制されるのではないかという仮説をたて、本研究を立案した。
当該年度の実験結果から、当初の仮説に反して、OSMが結石形成促進作用を有していることが示唆されたが、結石形成および消失過程においてOSMが何らかの形で関与していることが明らかとなったことから、現時点ではおおむね順調に進展していると判断している。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度は、野生型マウスを用いた結石モデルにおいて、免疫染色を行いOSMおよびOSMRβの発現部位を明らかにすること、結石形成関連遺伝子やマクロファージのマーカー遺伝子、および炎症性サイトカインの発現をリアルタイムPCR 法にて検討することにより、OSMおよびOSMRβが結石形成過程においてどのような作用機序で結石形成を促進しているのかについてさらなる検討を行う予定である。
平成31年度は、結石形成・消失過程の腎臓におけるマクロファージの細胞数と、M1 型およびM2 型の比率をフローサイトメトリーにより解析すること、結石モデルマウスからマクロファージや尿細管上皮などの細胞を分離し、それらの細胞をOSMで刺激することにっよる結石形成関連遺伝子や炎症性サイトカインの変化を解析することにより、さらなる検討を行う予定である。

Causes of Carryover

概ね予定通り実験は進行しておりますが、当初の仮説とは異なる研究結果が出たことから、若干の研究計画のずれが生じたためと考えています。今年度の研究結果を受け、次年度以降は請求した助成金と合わせ、先述した実験計画に沿って使用する予定です。