2023 Fiscal Year Annual Research Report
Role of Ephrin-Nephrin-Neurexin complex in maintaining slit diaphragm function
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22H03086
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
河内 裕 新潟大学, 医歯学系, 教授 (60242400)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成田 一衛 新潟大学, 医歯学系, 教授 (20272817)
金子 佳賢 新潟大学, 医歯学系, 講師 (80444157)
松井 克之 新潟大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (20256027)
葛谷 聡 京都大学, 医学研究科, 准教授 (30422950)
福住 好恭 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (20609242)
内許 玉楓 新潟大学, 医歯学系, 助教 (00529472)
安田 英紀 新潟大学, 医歯学系, 助教 (00806490)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 慢性腎臓病 / ネフローゼ症候群 / 蛋白尿 / ポドサイト / スリット膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
慢性腎臓病は新たな国民病と位置づけられている。蛋白尿は、慢性腎臓病を進行させる悪化因子であるため、蛋白尿を早期に抑制することは、慢性腎臓病の進行を阻止する上で極めて重要である。研究代表者らは、腎糸球体上皮細胞（ポドサイト）の細胞間接着装置であるスリット膜が蛋白尿の発症を防ぐ最終バリア機能として機能しており、多くの病態での蛋白尿はスリット膜のバリア機能の障害により発症すること、Ephrin-B1、Neurexinなどのシナプス関連分子がスリット膜の細胞外部の主要構成分子であるネフリンと分子複合体を形成し、スリット膜の機能維持に関与していることなどを明らかにしてきた。
本研究課題での(１)Ephrin-ネフリン-NHERF2 -Ezrin-Actin複合体についての検討で、①Ephrin-B1-ネフリン複合体はNHERF2-Ezrinを介してActin細胞骨格と結合していること、②Ephrin-B1-ネフリン複合体はNeurexinと結合していること、③各種ネフローゼ症候群モデル病態での蛋白尿発症時、ネフリン-Ephrin-B1結合だけでなく、Ephrin-B1- NHERF2結合、NHERF2-Ezrin結合が乖離していること、を明らかにした。
（２）ネフリン-Ephrin-Par複合体についての検討では、ネフリン刺激により、ネフリンから乖離したEphrinがPar6と乖離し、Ephrinから乖離したPar6はcdc42と結合することを明らかにした。
これまでの検討で、ネフリンが刺激を受け、ネフリンのリン酸化により誘導された一連のカスケードに関わる分子群はネフローゼ症候群の新規治療の標的となると考えている。
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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
初年度（令和４年度）は主にEphrin-ネフリン-NHERF2 -Ezrin-Actin複合体について検討を進め、①障害ポドサイトにおいて、EphrinB1-ネフリン、EphrinB1-NHERF2、NHERF2-Ezrinが乖離していること、②EphrinB1への直接刺激でもEphrinB1のリン酸化が誘導され、EphrinB1-NHERF2、NHERF2-Ezrin結合が乖離すること、③一連の分子結合の変化（乖離）は、JNK阻害薬で抑制されることを明らかにした。令和５年度は、リン酸化し、ネフリンから乖離したEphrinによるシグナル機構の解明を進め、①スリット膜特異的障害モデルである抗ネフリン抗体誘導腎症だけでなく、微小変化型ネフローゼ症候群モデルであるPAN腎症などでのポドサイト障害においても、ネフリン、Ephrinがリン酸化し、両者の結合が乖離すること、②HEK細胞を用いた強制発現系での検討で、リン酸化したEphrinはネフリンとだけでなく、Par6とも乖離すること、②Ephrinから乖離したPar6はcdc42と結合することを明らかにした。
これまでの検討で、Ephrin-ネフリン-NHERF2 -Ezrin複合体がスリット膜と細胞骨格の連結に重要な役割を果たしていること、ネフリンが刺激を受け、ネフリンと共にエフリンがリン酸化誘導されることにより引き起こされた分子複合体の不安定化がネフローゼ症候群の病態形成に関与していることを明らかにした。加えてEphrinがリン酸化したことにより誘導されるPar複合体の変化についても新知見を得ることができた。
以上、ネフローゼ症候群の発症に関わるシグナルカスケードに多くの新知見を得ることができたため、計画は順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度はEphrinB1-ネフリン-NHERF2-Ezrin-Actin分子連関の乖離機序の検討を進め、昨年度はNeurexinの分子機能、EphrinB1によるシグナル機構についての研究を進めた。これまでの検討で、正常ポドサイトではEphrin B1はPar複合体の構成分子であるPar6と結合しているが、ポドサイト傷害時その結合が乖離することを明らかにした。今年度（令和６年度）は、Ephrin B1-Par6結合の生理的意義、同結合の乖離のポドサイト障害発症における病理学的意義についての検討を進める。
具体的には、（１）Ephrin B1-Par6乖離により誘導される下流シグナルの検討を行う。単離糸球体、培養ポドサイト細胞を用いたin vitroの系でネフリン刺激時のEphrin B1とPar複合体構成分子間の結合性の変化を検討し、その変化により誘導される下流のシグナル機構を解析する。確認されたシグナル機構に対する阻害剤、siRNAによるノックダウン系を用いて、病態形成における意義、重要性の検討を行う。
（２）並行してEphrin B1のリン酸化誘導機序の検討を進める。これまでの検討でポドサイト傷害発症にカルシニューリンの活性亢進が見られることを確認しており、TRPC6の機能亢進がスリット膜傷害の形成に重要な役割を果たしていることが報告されているため、ネフリン、Ephrin B1のリン酸化におけるCa2+流入、TRPC6の役割の検討を進める。
（３）発症機序についての基礎研究に加え臨床応用に向けた検討を進める。一連の検討で病態形成に関わることが示された分子群の治療標的としての有用性、臨床応用への可能性を検討するため、各種ネフローゼ症候群モデルでの動態を検討する。
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Research Products
(16 results)
