2021 Fiscal Year Research-status Report
Analyses for molecular mechanisms of dipeptidyl peptidase III-targeted peptide that deteriorates diabetic kidney disease
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21K06854
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
清水 昭男 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (30769279)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 糖尿病性腎臓病 / ペプチド / DPPIII |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖尿病性腎臓病は進行性の腎障害であり、日本における透析導入原因の第一位である。日本では推定約1,000 万人もの糖尿病患者がおり、その約40％で糖尿病性腎臓病を発症している。この研究は糖尿病性腎臓病に対する新たな治癒法の開発のために行われている。ペプチドをN 末端側より2 アミノ酸ずつ加水分解する酵素ジペプチジルペプチダーゼIII（DPPIII）は、主として、アミノ酸残基数3－10 程度の比較的小さな特定のペプチドを分解する。糖尿病では血中で様々な種類の断片化ペプチドが増加しているとの報告があるために申請者は、レプチン受容体遺伝子点変異により2型糖尿病を発症するdb/db マウスに、精製リコンビナントDPPIII を投与しその効果を検証した。DPPIII投与はコントロールの生理食塩水投与と比較して、腎機能障害の指標である尿中アルブミン量を、血糖値に変動なく有意に抑制できた。血糖低下作用のないDPPIII が、血糖非依存的に腎保護作用を発揮する機序を検討するため、糖尿病で増加し、DPPIII で分解される血中ペプチドを網羅的なペプチドーム解析で探索したところ、9 アミノ酸からなるペプチド（候補ペプチド）を見出すことができた。選択的反応モニタリング（質量分析法の一種）を用いて、正常マウス、db/db マウスそれぞれの血漿中に存在する候補ペプチドの量（濃度）を測定したところ、糖尿病時における候補ペプチド量が確かにdb/db マウスにおいて増加していることが確認できた。DPPIII投与による腎機能障害のの増悪化抑制効果は、この候補ペプチドの分解によることが強く示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
DPPIII で分解される血中ペプチドを網羅的なペプチドーム解析で探索したところ、9 アミノ酸からなるペプチド（候補ペプチド）を見出すことができた。選択反応モニタリング（質量分析法の一種）を用いて、正常マウス、db/db マウスそれぞれの血漿中に存在する候補ペプチドの量（濃度）を測定したところ、糖尿病時における候補ペプチド量が確かにdb/db マウスにおいて増加していることが確認できた。選択反応モニタリングという新規の実験手法による定量化は、計画当初難航するかに思われたが、有意にdb/dbマウスにおいて上昇していることが比較的短期間に同定できた。マウスモデルではあるが、これは、糖尿病において、腎臓病を増悪化するペプチドが確かに存在することを強く反映しているためだと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
この候補ペプチドのアミノ酸配列から、候補ペプチドは補体C3の分解産物で、腎臓内の血管にアナフィラトキシン様作用を惹起して、腎障害を引き起こすことが想定されている。今後の研究の推進方策として、候補ペプチドはどのような分子機構によって血管内皮細胞にアナフィラトキシン様作用をもたらすのか、そしてその作用は糖尿病性腎臓病を増悪させるのに本質的に関わっているのか、DPPIII がそのペプチドを分解することによって腎保護作用を発揮しているのか、ということを明らかにしていくことである。
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| Causes of Carryover |
今年度においてDPPIIIによって分解される候補ペプチドが、確かに2型糖尿病モデルマウス結晶中において高値を示すことを明らかにした。しかしまだこの候補ペプチドの標的となる臓器または組織を同定およびそのシグナルの解明という重要課題が残されているために、次年度以降においてそれらの探求のために予算を使用していく予定である。
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