リソソーム機能不全としての肥満関連尿細管症の病態解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K17279
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 南 聡 大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(常勤) (00791592)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 肥満関連尿細管症 / リソソーム / オートファジー / TFEB

Outline of Annual Research Achievements

① 遺伝子改変マウスを用いた肥満関連尿細管症におけるTFEBの役割の検討
まず野生型マウスに通常食あるいは高脂肪食負荷を与え、腎臓におけるTFEBの発現を検証したところ、2ヵ月の高脂肪食負荷群においてTFEB発現の亢進を認めた。そこで肥満関連尿細管症に対するTFEBの役割を検証する目的で近位尿細管特異的TFEBノックアウトマウスを作製し高脂肪食負荷を与えたところ野生型マウスに比してTFEBノックアウトマウスでは巨大なリソソームが増加しており、リソソームの異常が示された。一方で、高脂肪食負荷2ヵ月負荷下でのTFEBノックアウトマウスでは野生型マウスに比して炎症や線維化をはじめとする腎障害の増悪は認めないという知見も得られた。今後は腎動脈虚血再灌流障害(リソソーム機能の維持が細胞傷害に対抗するために必要になる) を施し各マウスにおける負荷への感受性の相違を検討する方針である。
②培養尿細管細胞を用いた肥満関連尿細管症の病態の解明
マウス不死化培養近位尿細管細胞にmNeonGreen-TFEB vectorを導入することによりTFEB可視化細胞を樹立した。この細胞を用いて脂肪酸負荷前後のTFEBの核内移行(TFEBの活性化を反映)を検討したところ、脂肪酸負荷によりTFEBが活性化することを明らかとした。更にCrisper-Cas9法を用いてTFEBノックアウト尿細管細胞を樹立し、脂肪酸負荷を行ったところ、野生型不死化尿細管細胞に比してTFEBノックアウト不死化尿細管細胞ではリソソーム異常を認めた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

2020年度はCOVID-19感染症のため研究が中断する期間があった。一方で研究再開後は、マウスに対する高脂肪食負荷ならびに培養近位尿細管細胞に対する脂肪酸負荷によりTFEBが活性化することが示された。また近位尿細管特異的TFEBノックアウトマウスの作製、Crispr-Casp法を用いたTFEBノックアウト培養尿細管細胞の樹立に成功した。更に高脂肪食負荷に対してTFEBノックアウトマウスでは野生型マウスに比してリソソームの形態異常の増悪を認めていた。以上から、本研究課題はおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

① 遺伝子改変マウスを用いた肥満関連尿細管症におけるTFEBの役割の検討
高脂肪食負荷下での近位尿細管特異的TFEBノックアウトマウスは巨大なリソソームが増加していた。そこで今後は腎動脈虚血再灌流障害(リソソーム機能の維持が細胞傷害に対抗するために必要になる) を施し各マウスにおける負荷への感受性の相違を検討する。
②培養尿細管細胞を用いた肥満関連尿細管症の病態の解明
培養尿細管細胞を用いて、TFEBが脂肪酸負荷に対する細胞毒性(脂肪毒性)に対抗する分子機序を明らかにする予定である。

Causes of Carryover

現在までの進捗状況に記載したように、COVID-19感染症のため研究が中断する期間があった。そのため次年度使用額が生じている。