芳香族炭化水素受容体経路遮断による心腎連関新規治療戦略の研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08050
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 盛田 俊介 東邦大学, 医学部, 教授 (60286094)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: インドキシル硫酸 / 芳香族炭化水素受容体 / 心腎連関

Outline of Annual Research Achievements

慢性腎臓病(CKD)は、心血管病(CVD)の独立した危険因子であり両者の関連は心腎連関として捉えられており、CKD患者では心血管事故を未然に防ぐ治療戦略が重要である。近年、腎機能障害の進行に伴い体内に貯留する尿毒症物質が「心血管毒性」を有することが明らかにされつつある。我々はこれまでに、芳香族炭化水素受容体(AhR)が、尿毒症物質であるインドキシル硫酸(IS)の作用点として血管内皮細胞の障害に関わることをin vitroで明らかにした。本研究の目的は、ISによる心筋の線維化にIS-AhR経路の活性化が関わっているか否かを検証するとともに、IS-AhR経路遮断による心腎連関抑制を臨床応用に展開するための基盤となる研究を行うことである。
平成30年度は、in vitroにおける検討を実施した。IS-AhR経路心筋への直接的影響を確認するため、ヒト心筋細胞(HCM)を使用してAhR阻害剤ならびにsiRNAを使用してIS-AhR経路の遮断が心筋の線維化を抑制できるか否かを試みた。また、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞 (HUVEC)とヒト大動脈血管内皮細胞 (HAEC) に数種類のポリフェノールを作用させ、AhRの核内移行ならびに、NADPH-oxidaseなどROSの産生に関わる因子の発現を蛋白あるいは遺伝子レベルで検証しポリフェノール類のAhRによる転写調節への影響を確認した。その結果、これまでにクルクミンとレスベラトロールがAhRのリガンドとして作用し、アンタゴニスト作用を示すことを確認した。
現在、ポリフェノール類による作用が、IS-AhR経路の活性化によって惹起される心血管系組織の障害を解除できる可能性を検討するため、HUVECとHAECを用いてISによる細胞老化をクルクミンならびにレスベラトロールが抑制できるか否かを検討中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度の研究計画では、はじめにIS-AhR経路の心筋への影響をそのメカニズムとともにヒト心筋細胞を用いて解析する予定であったが、ヒト心筋細胞の培養条件の安定化に時間が必要となり、心筋細胞を用いた研究に遅れが生じている。一方、血管内皮細胞を用いた研究は順調に推移し、動物実験に使用可能なポリフェノール類の候補が見いだせている事から、本研究の進捗状況を「やや遅れている。」と判定した。

Strategy for Future Research Activity

次年度以降は、まず遅れが生じているヒト心筋細胞を用いた検討を最優先で実施する。さらに、5/6腎摘腎不全モデルを作成して、生体におけるIS-AhR経路の心血管組織への影響を明らかにするとともに、ポリフェノール類による作用が、IS-AhR経路によって惹起される心血管系組織の障害を解除できる可能性について、明らかにしていく予定である。使用可能と考えられるポリフェノール類の候補は混餌あるいは飲水にて投与する。

Causes of Carryover

血管内皮細胞を用いた研究では、科研費交付以前から所有している細胞を使用して研究を開始したため、今年度の細胞購入が予定より少なく推移し、次年度使用額が生じた。
次年度は、細胞の購入資源として使用する予定である。