2021 Fiscal Year Research-status Report

糸球体上皮細胞障害における転写因子CTCFと腎内RAS活性化の役割検討

Research Project

Project/Area Number	20K08181
Research Institution	The University of Tokushima
Principal Investigator	漆原真樹徳島大学, 病院, 講師 (50403689)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	香美祥二徳島大学, 病院, 病院長 (00224337)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	アンジオテンシン / インシュレーター / 糸球体上皮細胞
Outline of Annual Research Achievements	本研究の最終目標は転写調節因子であるCTCFにより制御される腎内レニン・アンジオテンシン系（renin-angiotensin system: RAS）活性化による糸球体上皮細胞障害の病態機序を解明し、新たな治療法を開発することである。RASは全身の血圧調節のみならず慢性腎臓病の進展に関与しており、RAS阻害薬は腎障害の進行を抑制する目的で広く用いられている。研究代表者らは小児腎病態における腎内RAS活性化の病態機序について研究を続けてきた。本研究ではインシュレーターの構成タンパクであるCTCFに着目し、糸球体上皮細胞に強い影響があるRAS活性化によるこれまでにない転写因子を介した糸球体上皮細胞障害の病態機序解明や新しい治療法の開発を目的とする。そのために糸球体上皮細胞特異的にCTCFをノックダウンした動物モデルを作製し、RAS活性化による糸球体上皮細胞障害がCTCFによってどのように調節されているのかを明らかにすることを具体的な目標とする。研究代表者らの最新の研究でインシュレーターの構成蛋白の一つであるCTCFを糸球体上皮細胞特異的にノックアウトしたマウスを作製したところ上皮細胞の虚脱変化による糸球体障害を認めるというたいへん興味深い知見を得た。本研究では遺伝子間の相互干渉を防ぐ仕組みであるインシュレーターの糸球体上皮細胞における役割を解明し腎内RAS活性化による蛋白尿の新たな病態機序を明らかにすることにより効果的な治療法を探求する。初年度は糸球体細胞障害について電子顕微鏡解析による、より詳細な上皮細胞障害の形態観察したところ足突起の消失がみられた。さらにネフリン、ポドシンなどのスリット膜関連分子の発現変化を検討しこれらの分子の著明な低下を認めた。当該年度はRAS阻害薬を投与し腎障害の進展抑制効果を観察した。その結果、血中クレアチニン上昇が抑制されていることを確認した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当該年度は糸球体上皮細胞特異的CTCFノックアウトマウスの糸球体障害機序へのRAS活性化の関与を確認することが目標である。これまでの研究でNPHS2遺伝子改変マウスとCre-recombinase遺伝子導入マウスを交配させ糸球体上皮細胞特異的CTCFノックアウトマウスを作製し、上皮細胞の虚血性変化による糸球体障害や半月体を呈していることを証明した。さらに電子顕微鏡による詳細な形態変化やネフリン、ポドシンなどのスリット膜関連分子の発現強度が確認でき、RAS阻害薬投与で腎障害の進展が抑制されていることを確認できたためた本研究を進めていく上で有用なデータが揃いつつあると考えている。
Strategy for Future Research Activity	今後は腎障害に強く関与している腎臓内RAS活性を評価するためアンジオテンシノーゲンの発現やアンジオテンシンIIを測定し、本モデルにおける糸球体上皮細胞障害機序との関連を検討する。さらに糸球体上皮細胞障害がどのように改善するのかを形態変化とともにネフリンやポドシンのスリット膜関連分子の発現強度と合わせて調べる。
Causes of Carryover	（未使用額が発生した状況） 2021年度にモデルマウスにおけるレニン・アンジオテンシン系の発現変化を検討する予定であったが試薬の購入が間に合わなかったため未使用額が生じた。（次年度における未使用額の使途内容）このため、レニン・アンジオテンシン系の発現変化を検討は次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。