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2023 Fiscal Year Annual Research Report

血清尿酸値を感受する尿酸センサーの同定と生理作用

Research Project

Project/Area Number 21H02641
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

玉井 郁巳  金沢大学, 薬学系, 教授 (20155237)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 荒川 大  金沢大学, 薬学系, 准教授 (40709028)
若山 友彦  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (70305100)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords尿酸 / 高尿酸血症 / 尿酸結合タンパク質 / CD38 / NAD+ / 尿酸結晶 / 痛風
Outline of Annual Research Achievements

血清尿酸値がヒトならびに高等霊長類で特異的に高く、一定に維持される理由は明らかではない。一方、高尿酸血症が多様な疾患と関連するという多くの臨床研究があるにもかかわらずそのメカニズムは曖昧であり、高尿酸血症時には生成した尿酸結晶により痛風発作が生じることは明確になっている程度である。以上の背景に基づき、本年度においては、前年度から引き続いて、尿酸の生理・病態作用を司ると仮定した尿酸結合タンパク質(尿酸センサー)として見出したCD38の解析を継続するとともに、その成果をまとめることとした。可溶性尿酸はCD38のNAD+分解酵素活性を阻害することを見出していたが、本作用は非競合的であり、CD38上のNAD+とは異なる部位に結合することが示された。また、その阻害定数から、ヒトでの正常血清尿酸値範囲内ではほぼCD38の酵素活性を阻害していることが示唆された。即ち、正常尿酸値では炎症反応を抑制していることが考えられた。したがって、尿酸結晶生成による発症する痛風発作は、可溶性尿酸の炎症抑制作用を凌駕するほどCD38の発現量が増大していると考えられた。また、本成果は、痛風発作時の血清尿酸値低下療法は徐々に行う必要性を説明できるものと考えられた。即ち、尿酸結晶の溶解は徐々に進行するため、発作直後において過度の血清尿酸値低下は、可溶性尿酸による炎症抑制作用も低下させるため、残存尿酸結晶による炎症反応の促進が強く表れるために、痛風発作が悪化する臨床病態を説明できると言える。本年度はこのような可溶性尿酸の意義について投稿論文の採択に至る論文作成や改訂論文の対応を行った。さらに、本研究を通じて得られた尿酸結晶および可溶性尿酸の結合タンパク質となるCD38を中心とした尿酸と生理・病態を英文総説論文としてまとめ、国際誌Pharmacology & Therapeutics誌に掲載することができた。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Functional identification of soluble uric acid as an endogenous inhibitor of CD38.2024

    • Author(s)
      Wen S, Arakawa H, Yokoyama S, Shirasaka Y, Higashida H, Tamai I.
    • Journal Title

      eLife

      Volume: none Pages: 1

    • DOI

      10.7554/eLife.96962.1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Uric acid in health and disease: From physiological functions to pathogenic mechanisms.2024

    • Author(s)
      Wen S, Arakawa H, Tamai I.
    • Journal Title

      Pharmacology & Therapeutics

      Volume: 256 Pages: 108615

    • DOI

      10.1016/j.pharmthera.2024.108615.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unique binding sites of uricosuric agent dotinurad for selective inhibition of renal uric acid reabsorptive transporter URAT12024

    • Author(s)
      Fujita K, Isozumi N, Zhu Q, Matsubayashi M, Taniguchi T, Arakawa H, Shirasaka Y, Mori E, Tamai I.
    • Journal Title

      Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics.

      Volume: 390 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1124/jpet.124.002096

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 輸送体を基盤とした薬物・生理的物質の 動態と作用に関する研究2024

    • Author(s)
      玉井郁巳
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Invited
  • [Presentation] Specific binding of uric acid to NDFIP1 associates with hyperuricemia-induced ferroptosis2024

    • Author(s)
      Zhu Q, Arakawa H, Shirasaka Y, Tamai I
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] Specific binding of uric acid to NDFIP1 associates with hyperuricemia-induced ferroptosis2023

    • Author(s)
      Zhu Q, Arakawa H, Isozumi N, Shirasaka Y, Mori E, Tamai I
    • Organizer
      2023 American College of Rheumatology Covergence
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Soluble uric acid is an endogenous inhibitor of CD382023

    • Author(s)
      Wen S, Arakawa H, Ypkoyama S, Shirasaka Y, Higashida H, Tamai I
    • Organizer
      2023 American College of Rheumatology Covergence
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トランスポーター研究の進歩と展望2023

    • Author(s)
      玉井郁巳
    • Organizer
      第30回HAB研究機構学術年会
    • Invited
  • [Presentation] Potentiation of Uricosuric Effect of Dotinurad by Trans-Inhibition of Uric Acid Reabsorptive Transporter URAT12023

    • Author(s)
      Fujita K, Zhu Q, Arakawa H, Shirasaka Y, Tamai I
    • Organizer
      第38回日本薬物動態学会年会
  • [Presentation] Molecular identification of specific binding site of dotinurad to uric acid transporter URAT1 responsible for its selective uric acid reuptake inhibition2023

    • Author(s)
      Fujita K, Isozumi N, Zhu Q, Matsubayashi M, Taniguchi T, Arakawa H, Shirasaka Y, Mori E, Tamai I
    • Organizer
      第38回日本薬物動態学会年会

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Published: 2024-12-25  

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