2012 Fiscal Year Research-status Report
尿路結石の分子機構の解明とその成果を踏まえた新規治療薬の開発
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24659716
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
郡 健二郎 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30122047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸澤 啓一 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40264733)
安井 孝周 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40326153)
岡田 淳志 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70444966)
濱本 周造 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (80551267)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 尿路結石 / オステオポンチン / マクロファージ / ミトコンドリア |
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| Research Abstract |
1. 抗オステオポンチン(OPN)抗体を用いた分子標的治療薬：抗オステオポンチン抗体を作成し、モデルラットで結石の形成抑制を行った。
2. 腎尿細管細胞ミトコンドリア障害に着目した治療薬：ミトコンドリア膜輸送体であるcyclophilin Dのノックアウトマウスを用いて、結石形成機序を解明し、その制御薬による結石抑制を試みた。cyclophilin D欠損マウスとwild typeで、腎尿細管細胞やミトコンドリアの形態、細胞内カルシウム濃度、酸化ストレスなどの変化を画像解析と発現の定量化で比較、評価している。
3. マクロファージ（Mφ）による結晶貪食作用を応用した結石溶解療法：単球刺激因子（CSF-1）遺伝子変異を有するMφ機能不全マウス(op/op；B6C3Fe a/a-CsfIop/J)を用い、Mφ欠損による結石形成・消失の動向を検証した。8週齢op/opとwild-typeに、シュウ酸前駆物質であるグリオキシル酸（80mg/kg）を連日腹腔内投与し、15日目まで結石の増加・消失を比較すると共に、腎組織でのMφの動向を免疫組織化学的、電子顕微鏡的(TEM, SEM）に観察した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
1. 抗オステオポンチン(OPN)抗体を用いた分子標的治療薬：抗オステオポンチン抗体を作成し、モデルラットで結石の形成抑制を行った。モデルサルの開発が完成していないため、やや遅れている。
2. 腎尿細管細胞ミトコンドリア障害に着目した治療薬：ミトコンドリア膜輸送体であるcyclophilin Dのノックアウトマウスを用いて、結石形成機序を解明し、その制御薬による結石抑制を試みた。cyclophilin D欠損マウスとwild typeで、腎尿細管細胞やミトコンドリアの形態、細胞内カルシウム濃度、酸化ストレスなどの変化を画像解析と発現の定量化で比較、評価している。この部分では概ね達成している。
3. マクロファージ（Mφ）による結晶貪食作用を応用した結石溶解療法：単球刺激因子（CSF-1）遺伝子変異を有するMφ機能不全マウス(op/op；B6C3Fe a/a-CsfIop/J)を用い、Mφ欠損による結石形成・消失の動向を検証した。8週齢op/opとwild-typeに、シュウ酸前駆物質であるグリオキシル酸（80mg/kg）を連日腹腔内投与し、15日目まで結石の増加・消失を比較すると共に、腎組織でのMφの動向を免疫組織化学的、電子顕微鏡的(TEM, SEM）に観察した。この部分では概ね達成している。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 抗オステオポンチン(OPN)抗体を用いた分子標的治療薬の開発：平成24年に引き続き、結石モデルサルの作成に取り組んでいく。
2. 腎尿細管細胞ミトコンドリア障害に着目した治療薬の開発：cyclophilin D欠損マウスを用いて、結石形成時のcyclophilin D、ミトコンドリア、酸化ストレス発生について検討していく。サイクロスポリンAのように免疫抑制作用を持たないが､MPTP(mitochondria permeability transitional pore)の中心構造であるcyclophilin D (CpD)を特異的に阻害するNIM811 (N-Methyl-4-isoleucine cyclosporine)を用いる。腎尿細管培養細胞(MDCK)においてシュウ酸カルシウム結晶の暴露が引き起こすミトコンドリア崩壊を介したアポトーシスの発生をNIM811が抑制できるかを評価する。その後、結石モデルラットにおける結石形成をNIM811(2～200mg /kg/day)が抑制するか評価する。
3. Mφによる結晶貪食作用を応用した結石溶解療法： 尿路結石患者と非結石者（各100名）から血液および24時間尿を採取し、Bio-Plex サスペンションアレイシステムを用いて51種類のサイトカインを同時に測定し、各物質に関し群間で有意差検定を行う。選定されたマーカーについては、Mφ機能への影響を検討するとともに、ヒト尿路結石のリスク因子としての有用性を確認していく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
上記の研究を遂行するため、試薬を購入する。主に遺伝子関連試薬、抗体、一般試薬などである。また、実験動物を使用した研究があるため、ラットの購入と飼育費用が必要となる。研究を円滑に遂行するための実験助手の費用が必要となる。得られた研究成果の発表と情報収集のために、日本泌尿器科学会、米国泌尿器科学会などに出張するため、旅費が必要となる。
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[Journal Article] Kidney Stone Formation is Positively Associatedwith Conventional Risk Factors for Coronary Heart Disease in Japanese Men.2013
Author(s)
Ando R, Nagaya T, Suzuki S, Takahashi H, Kawai M, Okada A, Yasui T, Kubota Y, Umemoto Y, Tozawa K, Kohri K.
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Journal Title
J Urol
Volume: 189
Pages: 1340-6
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mitochondrial permeability transition pore opening induces the initial process of renal calcium crystallization.2012
Author(s)
Niimi K, Yasui T, Hirose M, Hamamoto S, Itoh Y, Okada A, Kubota Y, Kojima Y,Tozawa K, Sasaki S, Hayashi Y, Kohri K.
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Journal Title
Free Radic Biol Med.
Volume: 52
Pages: 1207-17
DOI
Peer Reviewed
