糖尿病性腎臓病における糸球体内皮Glycocalyxの恒常性破綻の分子機序の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K16199
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 角谷 裕之 川崎医科大学, 腎臓・高血圧内科学, 講師 (70509265)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: glycocalyx / 内皮機能障害 / CD44 / ヒアルロン酸 / 糖尿病性腎臓病

Outline of Annual Research Achievements

アルブミン尿が糖尿病性腎臓病（DKD）の早期病態であり、糸球体内皮Glycocalyxの恒常性の破綻がアルブミン尿出現に関与している。「糖尿病性腎臓病では、糸球体内皮Glycocalyxの恒常性の破綻 (質的・量的異常) により、ヒアルロン酸（HA）が過剰に蓄積した結果、CD44陽性白血球の糸球体内皮へのホーミングが増加し局所に炎症を惹起し腎症が進展する」との仮説証明を通してDKD治療戦略立案に資することが本研究の目的である。DKDにおける糸球体内皮HA-CD44陽性白血球の相互作用を検討する。
まず、循環血中のCD44陽性Leukocyteが糖尿病進展に伴い、腎糸球体内においてホーミング数が増加していることを生体in vivo imagingにて確認した。また、一部のCD44陽性Leukocyteは、糸球体内皮細胞上をローリングしていることを観察することに成功した。このCD44陽性Leukocyteは単球なのか、リンパ球（Tリンパ球）なのかどうか、その詳細をFACSにて検討中である。また、CD44のリガンドであるヒアルロン酸は、グルクロン酸とN-アセチルグルコサミンの二糖の繰り返しからなる糖鎖であり、その評価を免疫染色等で確認中である。現在のところ、糖尿病状態における腎糸球体においてヒアルロン酸が蓄積していることを証明することができていない。
また、機序については、培養ヒト糸球体内皮細胞を用いて検討した。いくつかの刺激を行った結果、LPS+TNFα刺激下において、ヒアルロン酸の分解酵素であるhyaluronidaseの蛋白発現量が有意に低下していた。そのため、hyaluronidaseの発現量低下が、病態進展に関与している可能性があるが、現在、再現性含め検討中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初、糖尿病状態の腎糸球体glycocalyxの主要な構成因子の1つであるヒアルロン酸が腎症進展に伴い蓄積していく仮説を立てていたが、実際には顕著な蓄積は認めなかった（免疫染色のみの評価になる）。しかしながら、ヒアルロン酸をリガンドとするCD44陽性Leukocyteのホーミング数は糖尿病状態で増加しているため、CD44陽性Leukocyteがアルブミン尿出現に関与している可能性はある。CD44のgain of function or loss of functionの検討を行う必要がある。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、CD44陽性Leukocyteと糸球体内皮glycocalyxとの相互作用について検討を行っていく予定である。

Causes of Carryover

本研究に使用する予定の試薬（in vivo imaging用）、ELISAキット等を追加発注しているが、納期が遅れたため。そのため、次年度使用額は、生体in vivo imaging用の蛍光試薬、炎症性サイトカイン（IL-1β、IL-6、TNFα等）を測定するためのELISAキットの購入に使用する予定である。

Remarks

http://www.kawasaki-jinzo.net/