2021 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 – 2023-03-31
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整因子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、低分子量側に新規のバンド（L-FTH1)が検出される④L-FTH1はferritinophagy必須因子NCOA4ノックダウンすることで、減少することがわかった。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。現在、caspase阻害剤Xのフェロトーシス抑制作用は、細胞株非依存的であるか調べるため、SH-SY5Y細胞およびA549細胞において、caspase阻害剤Xがフェロトーシス抑制作用を示すか検討した。その結果、caspase阻害剤Xは、SH-SY5Y細胞ではフェロトーシス抑制作用を示す一方、A549細胞では抑制作用を示さないことがわかった。また、血清の有無によって、caspase阻害剤Xのフェロトーシス抑制作用が大きく変わることもわかった。加えて、食品成分Yは転写因子NRF2を介してフェロトーシス様のHK-2細胞死を抑制する可能性が見出された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason Capspase阻害成分Xのフェロトーシス抑制効果が血清や細胞株に依存して観察されることが明らかになったことから、研究を遂行する上で、当初の計画から大きな軌道修正が必要となっている。一方、阻害成分Yについては、解析が順調に遂行できている。
Strategy for Future Research Activity	まずは、当初計画のHK-2細胞の実験条件において、Capspase阻害成分Xがフェロトーシス抑制効果を示す分子機序を明らかとし、その上で、血清の有無、細胞株の違いによってどのような違いが見られるのか、検討する。また、阻害剤YがNRF2経路を活性化する分子機序についても解析する。
Causes of Carryover	昨年度得られた知見から研究計画の再考が必要となり、申請額よりも使用額が減少した。次年度以降は今年得られた結果と当初予定の計画を鑑みながら、意義ある研究結果を提示したいと考えている。
Remarks	藤木恒太, 松岡雅人. 鉄イオン依存性細胞死フェロトーシスの作用機序について. 環境ホルモン学会ニュースレター. 2022（査読無し）