2021 Fiscal Year Research-status Report
分子生物学・鉱物学・隕石学の融合による尿路結石の形成機序解明と新規予防法の創設
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20K21658
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
田口 和己 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (00595184)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 亮介 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (30381867)
安井 孝周 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40326153)
岡田 淳志 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (70444966)
濱本 周造 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (80551267)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | シュウ酸カルシウム / オステオポンチン / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①方法：尿路結石の薄片を用いて、偏光顕微鏡、フーリエ変換赤外分光分析(FT－IR)による無機成分(シュウ酸カルシウム一水和物(COM)、二水和物(COD))の構造解析を行った。多重免疫染色と走査型電子顕微鏡（SEM）による有機成分の構造解析を行った。
①結果：無機成分の構造解析から、菱形構造COD（Type1）、不均一構造COM(Type2)、層構造COM(Type3)の３つの結晶構造に分類した。有機成分の構造解析から、OPN、RPTF-1はType1,2,3において結晶内に分布し、さらに結晶面角測定から、OPNはCOD結晶面{110}に、RPTF-1は{101}に偏在しやすい傾向にあった。Cal-AはTyp1,2,3において結晶外に分布し、結晶間の空隙の層に局在していた。
②方法：siRNAでマウス腎皮質集合管細胞（M-1）細胞のOPNをノックダウンさせた系(KD)と対照系（WT）を準備し、シュウ酸カルシウム結晶1水和物(COM)を100μg/cm2添加し、付着量（細胞数当たりのCOM面積）を比較した。さらにMφの影響を調べるために、KD・WT系それぞれをマウスMφ細胞(RAW264.7)と共培養し、同様にCOMを添付した。
②結果：単培養群のCOM付着量は、WT・KD系でそれぞれ2.34±0.61・ 2.10±0.79μm2/個であった (p=1.00)。共培養では、WT系のCOM付着が0.57±0.12μm2/個と単培養群よりも低下したが(p<0.001)、KD系のCOM付着は2.10±0.79μm2/個と単培養群と差はみられなかった(p=1.00)。M-1細胞では、OPNの発現は単培養群で変化を認めず、共培養群の12時間、24時間で、17.3倍(p<0.01)、12.5倍(p<0.01)と有意な増加を認めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
尿路結石の無機成分・有機成分の解析の構造解析はすすんでいる。特に有機成分の働きにおいてオステオポンチンに注目した働きを調べることはできたが、LC-MSやMALDI-TOFMSなどを用いた質的な分析はすすんでいない。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は有機成分の質的な分析をすすめるために、LC-MSやMALDI-TOFMSを用いた質量分析を行っていきたい。また、オステオポンチンをはじめとしたカルシウム結合部位をもつ有機分子の働きをin vitro環境で調べることで、結石形成におけるこれら有機分子の役割を明らかにしていきたい。
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| Causes of Carryover |
臨床で得られる尿路結石から、薄片を用いた全く新しい解析方法を確立し、無機成分や有機成分の分布情報と核形成から成長過程における構造変化などの情報を抽出し、鉱物学・隕石学的プロファイリングによって尿路結石の形成機序を解明することで、新規予防法の創設を目指す研究である。計画自体は順調な滑り出しであったがCOVID-19による通常の医療業務が大幅に変更となり、予定してていた研究を進めることができなかった。また国際・国内学会出張も計画していたが、出張することもできなかった。このため次年度使用が生じた。最終年度として、よりよい結果を残したい。
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