2020 Fiscal Year Research-status Report

鉄イオン依存性尿細管細胞死における新規制御因子の機能解析

Research Project

Project/Area Number	19K07052
Research Institution	Tokyo Women's Medical University
Principal Investigator	藤木恒太東京女子医科大学, 医学部, 助教 (80632504)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	ストレス応答 / 尿細管細胞死 / 鉄依存性細胞死
Outline of Annual Research Achievements	尿細管細胞死は外的ストレス依存的に腎障害が生じる多くの場合に観察される現象であり、そのため、外的ストレス依存的な尿細管細胞死を理解することは、腎障害の治療や予防にも繋がる重要な課題である。また、尿細管細胞では、近年、虚血性再灌流傷害によって腎障害が起きる場合、尿細管細胞では鉄依存性脂質酸化依存型細胞死フェロトーシスが惹起されうることが報告されたが、未だにその詳細は捉えきれていない。そこで、申請者は尿細管細胞におけるフェロトーシス誘導機構を明らかにすべく、HK-2ヒト近位尿細管細胞を用いてフェロトーシス誘導機構の解析を行うことにした。これまでに解析を行った結果、①caspase阻害剤X処理時に、フェロトーシス様のHK-2細胞死が抑制される②caspase阻害剤X処理時に、細胞内の鉄イオン調節因子FTH1の発現量が増加する。③FTH1をウエスタンブロット法を用いて検出すると、caspase阻害剤X処理時に、通常検出されるバンドに加え、低分子側に新規のバンド(L-FTH1)が検出される。④L-FTH1はferritinophagy必須因子NCOA4をノックダウンすることで、減少する。ことがわかった。現在、caspase阻害剤Xのferritinophagyに対する影響を検討すべく、ferritinophagyの可視化を試みている。その結果、細胞染色可能なFTH1抗体を取得することができ、観察した結果、HK-2細胞内にあるFTH1の多くはミトコンドリアに存在することがわかった。一方、ferritinophagyを可視化する系の構築は難航しており、条件検討中である。また、ferritinophagyにはリソソームの機能が重要なため、リソソームの大きさ、数、分解機能にcaspase阻害剤X処理が影響を与えていないか検討している。また、フェロトーシス様のHK-2細胞死を抑制する食品成分Yを同定したため、その作用機序を明らかにすることで、フェロトーシス誘導機構に迫ることを検討している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 新型コロナウイルスの影響により、研究停止する期間が生じたことに加え、ferritinophagyを可視化する系の構築が難航していることから、当初の計画より研究に遅れが生じている。
Strategy for Future Research Activity	caspase阻害剤X処理がL-FTH1の発現量を増加させる作用機序を解析する。特にferritinophagy（リソソームの機能解析を含む）に対するcaspase阻害剤X処理の効果を中心に検討する。
Causes of Carryover	新型コロナウイルスの蔓延により大学での研究活動が一時的に停止されたことに加え、解析が難航したことで研究の進行に遅れが生じており、申請額よりも使用額が減少した。次年度以降は今年度の遅れを取り戻しつつ、先に提出した計画から大きな変更なく使用していく予定である。
Remarks	2020年11月　メタルバイオサイエンス研究会2020実行委員長賞　受賞