SGLT2阻害薬の腎心連関因子を介した心保護作用の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07103
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 杉 佳紀 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (70792977)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 洋介 埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (30406532) ; 山田 良大 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (40792982) ; 中埜 信太郎 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (60307387) ; 千本松 孝明 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (70216563)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 慢性心不全 / 2型糖尿病 / SGLT2阻害薬 / 腎心連関

Outline of Annual Research Achievements

糖尿病合併の心不全においてSGLT2阻害薬が大規模臨床試験で心不全入院を減少させ、薬によっては死亡率も低下させ良好な結果を示している(N Engl J Med. 26;373(22):2117-2128.2015)。しかし、SGLT2そのものは心臓での発現はなく、SGLT2阻害薬の主要な心保護作用は未だに不明である。そこで、我々はSGLT2阻害 効果の腎心関連に焦点を当てて、血中エクソソームに着目し腎心関連によるSGLT2阻害薬の心保護作用機序の解明やDNAメチル化異常に着目したSGLT2阻害薬によ る腎心連関発現機構の解明を目指し研究を開始した。今回我々は、まずIn Vitroの実験として、Lonza JapanのRPTEC Human Renal Proximal Tubule Epithelial Cells (RPTEC、腎臓近位尿細管上皮細胞)とDiseased Human Renal Proximal Tubule Epithelial Cells (D-RPTEC、2型糖尿病腎臓近位尿細管上皮細胞)を購入し専用の培養液を用いて、細胞が80% confluenceに達した段階で、まずはdigital PCRで細胞のcharacterを調べたが、どちらの細胞でもSGLT2抗体の発現は認められなかった。RPTEC、D-RPTECともに尿細管細胞の状態(上皮細胞マーカー(GGT1)、 尿細管障害マーカー(KIM1、Megalin)の発現は認められたがその後も検体のRNA量などを増量し、何度かdigital PCRで調べたがSGLT2抗体の発現は認められなかった。Lonza社には今回の購入した株とは異なる株があり一時期はそれを購入する予定であったが同様の株でもSGLT2抗体が認められる可能性が低いと思われ購入を断念し当初の予定とは異なる実験体制を検討している。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

当初の予定であったLonza JapanのRPTEC、D-RPTEC両方ともSGLT2抗体の発現がdigital PCRでほぼ認められなかった。当初の予定とはかなり異なる研究結果となってしまった。SGLT2抗体の発現が何度かの実験でも確認することができず、当初予定していたLonza Japanの1株を使用しての実験は困難となってしまった。
そこで、Lonza Japanに問い合わせD-RPETCが今回我々が購入した1株以外にも他に2株保有しているということで、一時期購入を検討したが同様の結果になることが予想され購入を断念した。
Yin Liang, et al. PLos ONE(2012)で報告されている、Chinese hamster ovary (CHO) cellを用いた実験も検討してたが、2016年に報告されたHK-2(immortalized proximal tubule epithelial cell)を用いた研究（Yoon-Kyung Chang, et al. PLos ONE 2016)がより、我々が目指していた心不全に近い状態での研究になると考え今後HK-2を使用した実験を予定している。

Strategy for Future Research Activity

上記(Yoon-Kyung Chang, et al. PLos ONE 2016)に記載したHK-2の購入を行う。
報告では、SGLT2阻害薬が低酸素状態になったHK2 cellの腎障害を減弱させ腎保護の役割を果たしている可能性があると述べられている。我々は、低酸素状態にさせたHK2細胞の尿細管障害マーカー（KIM1、Megalin)も合わせて計測しSGLT2阻害薬を投与する。SGLT2阻害薬投与前と投与後のエクソソームを抽出し解析、miRNAの発現の差を検討する実験を予定することにした。

Causes of Carryover

もともと予定、計画していた実験とは異なる結果が生じてしまい予定より大きな変更が必要になってしまった。今回新たに計画を見直し実験を再開する予定である。