2021 Fiscal Year Research-status Report
ポドサイトの活性化シグナルの解析による各種腎障害の鑑別法の開発
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21K07367
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
櫻井 明子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (70707900)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨永 辰也 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (80425446)
田蒔 昌憲 徳島大学, 病院, 講師 (90528902)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ポドサイト / バイオマーカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
慢性腎臓病(CKD)は国民病のみならず、世界においてもパンデミックな状況にある。中でも重症化するCKDの主たる原因は糖尿病性腎症であり、新規透析導入患者で最も多い原疾患となっている。他のCKDと比較しても、予後は極めて不良である。近年、糖尿病性腎臓病(DKD)という疾患概念が提唱されているように、糖尿病を背景としていても非典型的な腎症の進行を認める症例が多数あることが知られている。糖尿病性腎症の診断基準の1つである微量アルブミン尿では、腎症の早期発見に至っていないのが現実であり、治療の面でも、腎機能低下を遅らせる対処療法しかない。本研究では、podocyte lossが不可逆的な腎機能低下の原因であることに着目し、糖尿病などの各種腎疾患における、ポドサイトの細胞恒常性の破綻がもたらされる機構を、細胞膜に存在するGタンパク共役受容体CXC chemokine receptor type 4 (CXCR-4)・CXC chemokine receptor type 7 (CXCR-7)を中心に解析を進める。各種腎疾患による、ポドサイトの恒常性や形質の変化を経時的に解析することで、ポドサイトに特異的に発現する分子群の腎症における分子病態を統合的に理解し、腎症の病態・病期ごとに特異的な分子を抽出し、新たな診断のためのバイオマーカーの樹立と新規分子標的治療の探索を行う。
ヒト糖尿病性腎症の糸球体ポドサイトにおけるCXCR-4・CXCR-7の発現は正常の腎糸球体と比較して変化していた。その変化は、ポドサイト特異的分子群（nephrin, podocin, CD2AP, podocalyxin, WT1など）の発現低下を伴っていることを確認した。また、培養不死化ヒトポドサイトを用いて、Gタンパク共役受容体CXCR-4・CXCR-7発現量の変化について解析を行った。
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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
糖尿病性腎症の病理学的特徴である糸球体硬化におけるポドサイト特異的分子群の制御機構の解明のための予備実験において、ヒト糖尿病性腎症の糸球体ポドサイトにおけるWT1の発現は正常の腎糸球体と比較して、明らかに発現量が減少していた。その変化は、ポドサイトにおいて正常で発現している特異的分子群（nephrin, podocin, CD2AP, podocalyxinなど）の発現低下を伴っていた。
ポドサイト特異的分子群の発現量の変化を経時的に解析し、糖尿病において、糸球体濾過機構の破綻する分子機序をポドサイト機能の低下という側面から、ポドサイトの新たな標的分子として、細胞膜に存在するGタンパク共役受容体CXC chemokine receptor type 4 (CXCR-4)・CXC chemokine receptor type 7 (CXCR-7)を中心に解析を進めている。培養不死化ヒトポドサイトを用いて、高血糖刺激、過酸化水素刺激、BMP4刺激、SDF-1刺激下で細胞膜に存在するGタンパク共役受容体CXC chemokine receptor type 4 (CXCR-4)・CXC chemokine receptor type 7 (CXCR-7)の遺伝子発現量の変化をReal-Time PCRで確認中である。糖尿病性腎症モデルマウスを用いてポドサイト特異的分子群の発現解析を行うため、経時的にアルブミン尿・血圧・体重・血糖等の測定と、後のバイオマーカー解析のために用いる血清および尿を採取している。また、取集したコントロールマウス、糖尿病性腎症モデルマウスの腎を経時的に採取している。
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| Strategy for Future Research Activity |
糖尿病における分子シグナルとポドサイト特異的分子群の制御機構の解明のために培養不死化ヒトポドサイトを用いて、細胞刺激において特異的に発現する分子群の網羅的な解析を行う。また、マイクロアレイ解析によって、糖尿病の進展とともに発現量の変化することを確認済みのポドサイト特異的分子と同調した発現変化を呈する遺伝子群を網羅的に同定する。培養不死化ヒトポドサイトを用いた検討の際に、細胞の回収時に培養液も回収し、障害を受けたポドサイト由来のエクソソーム、cell-free核酸の解析によって、バイオマーカーの候補分子を選定する。 糖尿病性腎症モデルによる病態を反映するポドサイト特異的分子群の機能解明のために前年度に取集したモデルマウスより腎を採取し、組織解析により、解析済みのバイオマーカー候補分子の機能を検討する。また、経時的に採取したマウスの腎組織において、ポドサイトの新たな標的分子Gタンパク共役受容体CXC chemokine receptor type 4 (CXCR-4)・CXC chemokine receptor type 7 (CXCR-7)の発現変化を免疫組織化学染色、Real-TimePCRにて解析する。
糖尿病患者の尿中ポドサイトマーカー測定ために、既にバンク化されている尿サンプルを用いて、より安価なExosome抽出方法を検討する。
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