リアノジン受容体を標的とした小胞体Caリーク制御による新しい腎臓病治療法の開発

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K08279
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 内海 仁志 山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80815655)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澁谷 正樹 山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (40865002)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 慢性腎臓病 / 糸球体足細胞 / 小胞体ストレス / リアノジン受容体

Outline of Annual Research Achievements

小胞体（ER）は細胞内のタンパク質組み立て工場であり、細胞内カルシウムイオン（Ca）制御は重要な役割を果たす。細胞に過度のストレスがかかると、ER内で不良タンパク質が蓄積するERストレス状態となり細胞死を引き起こし、ERストレス病を発症する。慢性腎臓病（CKD）もERストレス病であり、ERのCa放出チャネルであるリアノジン受容体（RyR2）の機能異常が、ERストレスを誘導し、RyR2の安定化がCKDの進展を抑制すると仮説を立てた。RyR安定化薬のCKDに対する有効性をマウスモデルで検証し、腎細胞ER上のRyR2の機能異常を標的とした新規治療の開発に取り組んだ。
(1) リアノジン受容体（RyR2）構造安定化 ｛①薬理学的介入：RyR安定化薬の慢性投与　②遺伝的介入：RyR2遺伝子改変（RyR2-V3599Kノックイン→カルモジュリン（CaM）がRyR2に高親和性に結合）｝ によるCKDの進展抑制を検証
①5/6Nx（腎臓摘出）モデル：野生型（WT）とRyR2-V3599Kノックインマウスに5/6Nxを行った。WTでは、糸球体濾過量（GFR）は低下し糸球体が硬化したが、RyR安定化薬（薬理学的なRyR安定化）を慢性投与したWTとRyR2-V3599Kノックインマウス（遺伝的なRyR2安定化）のNxでは、GFRの低下と糸球体の硬化が抑制されていた。
(2) 腎細胞のERストレス応答を検証：培養足細胞において、RyRとCaMの共局在を確認し、RyR2構造安定化（薬理学的/遺伝的介入）が、Tunicamycin誘導性の過剰なERストレス応答を抑制した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

培養足細胞において、RyRとCaMの共局在を確認した。
RyR2構造安定化（薬理学的/遺伝的介入）が、Tunicamycin誘導性の過剰なERストレス応答を抑制することも検証できた。
現在も足細胞におけるCa動態を評価中であり、数ヶ月の研究期間を要する。

Strategy for Future Research Activity

腎細胞における小胞体（ER）のCa放出チャネルであるリアノジン受容体（RyR2）の機能異常が、ERストレスを誘導する。また、RyR2の安定化がCKDの進展を抑制する可能性が示唆された。
今後は、足細胞だけでなく尿細管細胞のER膜上のRyR2機能異常を介するCa動態異常と過剰なERストレス応答を詳細に検証する必要がある。

Causes of Carryover

足細胞ER膜上のRyR2機能異常を介するCa動態異常と過剰なERストレス応答を検証しているが、Ca動態の検証が予定通りに進行しなかった。
次年度に足細胞ER膜上のRyR2機能異常を介するCa動態異常とRyR2構造安定化（薬理学的/遺伝的介入）がCa動態異常を改善させるかを検証する研究計画を立てている。