腎線維化の免疫学的メカニズムの解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K17273
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 渡辺 光治 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (40865052)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 腎線維化 / マクロファージ / フローサイトメトリー / Shp1 / 腎臓病 / 自己免疫疾患

Outline of Annual Research Achievements

腎の線維化の進展にはマクロファージなどの免疫系細胞が関与するとされているが、依然として詳細は明らかでない。そこで腎線維化の免疫学的メカニズムの解明のため、C57BL/6マウスを用いて腎臓内の免疫細胞をフローサイトメトリー(FCM)で解析する手法を試みた。細胞を単離するための酵素処理法や比重分離法、また血球系を単離するためのゲート方法の検討などを行い、最適なプロトコールを確立した。本プロトコールを用いた解析の結果、腎臓内のマクロファージはF4/80を高発現する群(F4/80 high)と低発現する群(F4/80 low)に大別できることを見出した。さらにこれら2群の細胞は樹状細胞のマーカーであるCD11cを発現している事実も確認した。以上の結果は、Biochem Biophys Rep. 2020, 22:100741に報告した。
次に、抑制性のシグナル伝達分子であるShp1をCD11c特異的に欠損するマウス(Shp1 CKO)を用いて解析を行った。これまで、Shp1 CKOの腎臓内ではマクロファージが著増し、腎の線維化が亢進する事実を確認しているが、確立したFCM法を用いてより詳細に解析した。その結果、Shp1 CKOの腎臓内では、F4/80 highのマクロファージが著増しており、これらはコントロールマウスに比べCD11b、CX3CR1、CCR5の発現上昇とMHCⅡの発現低下を認め、また増殖能の亢進を認めた。さらには、腎臓内の線維芽細胞の解析のため、本FCM法を応用し、腎線維芽細胞のマーカーとされるCD73やPDGFR、ER-TR7を発現する細胞の同定を試みた。その結果、これらを発現する腎線維芽細胞を同定できることが確認できた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

腎臓におけるFCM法を確立でき、腎線維化を来すShp1 CKOの腎マクロファージの詳細な特徴を明らかにすることができた。また本FCM法を応用して腎線維芽細胞の同定が可能であることが確認できた。

Strategy for Future Research Activity

Shp1 CKOの解析から、腎の線維化においてF4/80 highのマクロファージが深く関与しており、さらにはその制御にShp1が重要であることが示唆された。よって今年度は腎マクロファージにおけるShp1のシグナル伝達経路の解析を行う。また、FCM法を応用して腎線維芽細胞の同定が可能となったため、Shp1 CKOの腎線維芽細胞を定量的に解析する。さらに、細胞内に発現するα-SMAやビメンチン、I型コラーゲンなどの線維化マーカーの発現を確認する。腎の線維化におけるF4/80 high マクロファージの直接的な影響を検討するために、Shp1 CKOとコントロールマウスの腎臓からセルソーターにてF4/80 high マクロファージを単離して、腎臓の線維化マウスモデルに移入する実験を予定する。

Research Products

• [Presentation] CD11C-SPECIFIC ABLATION OF SHP1 INDUCES AUTOIMMUNE SIALADENITIS SIMILAR TO SJOGREN'S SYNDROME (2020)
  • Author(s): M. Kinoshita, Y. Kaneko, M. Watanabe, Y. Imai, S. Shrestha, J. Suwa, Y. Ohishi, H. Hamatani, M. Nakasatomi, T. Sakairi, H. Ikeuchi, Y. Nojima, K. Hiromura.
  • Organizer: Annual European Congress of Rheumatology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 腎虚血再灌流によりMSR1を高発現したマクロファージが増加する (2020)
  • Author(s): 諏訪絢也, 金子和光, 渡辺光治, 今井陽一, Shrestha Shreya, 木下雅人, 大石裕子, 中里見征央, 浜谷博子, 坂入徹, 池内秀和, 廣村桂樹
  • Organizer: 第63回日本腎臓学会学術総会