Therapeutic strategy of ADPKD by anti-amino acid treatment

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08687
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53040:Nephrology-related
• Research Institution: Kyorin University
• Principal Investigator: Kimura Toru 杏林大学, 医学部, 講師 (30433725)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 常染色体優性多発性嚢胞腎 / アミノ酸トランスポーター / アミノ酸

Outline of Final Research Achievements

Autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD) is a human genetic disorder and is characterized by the progressive development of kidney and liver cysts. ADPKD patients develop progressive chronic kidney disease that can reach to end-stage kidney failure. The main pathogenic features of ADPKD are enhanced tubular-cell proliferation, fluid secretion, and cyst formation along all segments of the nephron. The mTOR cascade is one of the important pathways regulating cyst growth in ADPKD. Branched-chain amino acids (BCAAs), including leucine, play a crucial role to activate mTOR pathway.
We found that the BCAA administration to ADPKD model mice led significantly greater fibrosis in both the kidney and liver. We showed increased cyst-lining cell proliferation and upregulation of mTOR and MAPK/ERK pathways in the BCAA group. We also demonstrated that the LAT1 that facilitates BCAA entry into cells is strongly expressed in cells lining the cysts.

Free Research Field

腎臓内科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ADPKDは遺伝性の疾患のなかでも発症頻度が高く、約4000人に1人が患っていると推定されている。ADPKDは透析導入患者の約10％を占める遺伝性疾患で、特異的な治療法はなかった。近年、バソプレシン受容体拮抗薬であるトルバプタンが、腎嚢胞増大と腎機能低下を抑制することが示された。しかしながら、トルバブタンで治癒するわけでなく、さらなる治療法の開発が待たれている。
ADPKDの治療法は、トルバプタン以外確立されたものはなく、新規治療薬の開発が待たれるが、その研究は緒に就いたばかりである。本研究計画が進めば、ADPKDの新たな治療法確立につながり、社会に対して大きな貢献をもたらすことは間違いない。