2020 Fiscal Year Annual Research Report

Lysosomal stress as an emerging target in kidney disease

Research Project

Project/Area Number	18K08208
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	高畠義嗣大阪大学, 医学系研究科, 講師 (30403075)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	猪阪善隆大阪大学, 医学系研究科, 教授 (00379166) 高橋篤史大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (10704786)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	オートファジー / リソソーム / シュウ酸腎症 / 近位尿細管 / TFEB / 結晶腎症
Outline of Annual Research Achievements	本研究は①ヒトを含めた定常時や各種腎疾患時の尿細管リソソームストレスの実態を形態的、生化学的に探求し、その病態に及ぼす影響を検証すること、②リソソームの産生および機能のマスターレギュレーターとして知られる転写因子TFEBの腎リソソームストレスにおける役割を解明することを目的として施行した。オートファジーが腎保護的に機能することが確立されてる腎虚血再灌流（IRI）負荷では、リソソームの内部にリン脂質が蓄積し拡張したリソソームが散見され、カテプシンDやASM活性の低下などに代表される機能低下を認め、そのため活性化すべきオートファジーが十分に活性化されないことを明らかとした（リソソームストレス）。さらに尿細管細胞特異的TFEBノックアウトマウス（以下KOマウス）を作成し、リソソームストレスが存在すると思われるIRI、糖尿病、結晶性腎症におけるTFEBの役割を検証した。片側腎35分虚血後2、7、21日に腎を解析したが、野生型およびKOマウスで差異を認めなかった。また1型糖尿病モデルであるストレプトゾトシン投与マウスでも同様の検討を行ったが、差異はなかった。さらに結晶腎症の一つであるシュウ酸腎症を作成し、両者を比較すると（PAS傷害スコア、腎機能、尿中NAG濃度など）、KOマウスで腎症が悪化していた（大阪大学遺伝学吉森保らとの共同研究）。そのメカニズムとしては、これまでオートファゴソームの形成に重要であることが知られているLC3がオートファジーにおける機能とは独立して、脂質化され、リソソーム上のカルシウムチャネルTRPML1と相互作用し、リソソームからのカルシウム流出を促すことで、TFEBを活性化することが判明した。その後の研究で高脂肪食負荷後のIRIではKOマウスと野生型マウスで明確な差異があったことから、リソソーム負荷の種類や程度でTFEBの役割が異なっているものと推測された。