2012 Fiscal Year Research-status Report
腎結石のマトリックス成分（オステオポンチン）の機能解析と抗体治療への応用
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24791663
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
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 | オステオポンチン / 抗体治療 / サル / 動物実験 |
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| Research Abstract |
【目的】腎結石形成には結石マトリックス成分の１つであるオステオポンチン（OPN）が強く関わっている。OPNは多くの機能的アミノ酸配列をもち、それらが切断や重合するにより生理活性を生じる。私たちは、結石形成マウスにおいて、非切断型OPNは腎全体に分布しているが、切断型OPNは結晶の形成に一致して腎皮髄境界部に発現するという興味の深い現象を見つけた。そこで本研究では、切断型OPNにて露出されるアミノ酸配列（SLAYGLR）に対する中和抗体を作成し、腎結石の形成抑制作用を検討した。
【具体的内容】OPNのSLAYGLR配列を含んだ合成ペプチドで免疫されたマウスからモノクローナル抗体（35B6抗体）を作成した。この抗体を用いて、In vitro実験、イヌ遠位尿細管上皮（MDCK）細胞を用いたIn vitro実験、8週齢C57BL/6雄マウスを用いたIn vivo実験を行った。
【結果】（In vitro実験）尿細管細胞にCOM結晶を暴露すると、細胞に結晶が取り込まれ、形態は膨化し崩壊するものの、OPN抗体投与により、結晶の尿細管細胞への接着、細胞の崩壊が抑制された。（In vivo実験）結晶形成量は抗体投与により容量依存性に低下した。結晶の微細構造は、WT群では、結晶が整然と放射状に成長し花弁状構造を示すのと比べ、抗体投与群では、結晶は放射状に形成されるも、内部が細かく砕けていた。透過型電子顕微鏡による尿細管細胞の構造は、WT群では管腔が拡張し、尿細管細胞に取り込まれる結晶を認めたが、抗体投与群、KO群においては、尿細管腔内に脱落組織は認めるものの、結晶形成は認めなかった。
【意義】切断型OPNに対する中和抗体を用い、結晶の尿細管上皮への接着を抑制することで、結石形成を抑制することに成功した。今後この研究成果を用い、分子標的治療の臨床応用ができると考えた。
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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
マウスにおける研究結果をもとに、ヒトにもっとも近縁であるサルを用いた研究を計画している。研究申請が終了し、今後順次研究を施行する予定であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
私たちは尿路結石に数％含まれる有機物質（マトリックス）の主成分であるオステオポンチン（OPN）が尿路結石の形成を促進することを報告してきた。さらにOPNの抗体を作成し、マウスでは抗体投与によって結石ができないことを証明した。現在、この研究結果をもとにこの抗体による分子標的治療薬の開発を目ざし、遺伝的背景がヒトと類似するサルを用いた基礎研究を行っている。今後以下の３段階に研究を進める計画である。
１．サルにおける尿路結石の形成リスク因子の解明
２．サルを用いた尿路結石形成モデルによる結石形成バイオマーカーの探索
３．OPN抗体を用いた分子標的治療薬の開発
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
以下３点につき、順次研究を行っていく。
サルにおける尿路結石の形成リスク因子の解明：サルはヒトと比較し、尿路結石が少ない動物と考えられている。その中でも自然発症する個体をCTにて探索し、結石が形成されるリスクを組織学的に検討する。
サルを用いた尿路結石形成モデルによる結石形成バイオマーカーの探索：高脂肪・高シュウ酸食を投与することでメタボリックシンドロームと高Ca尿症を惹起させ、尿路結石モデルを確立する。尿中パラメーターを検討することで、結石形成の指標（バイオマーカー）を探索する。
OPN抗体を用いた分子標的治療薬の開発：OPN抗体を投与し、結石形成抑制効果、尿中バイオマーカーの変化について検討するとともに、ヒトへの投与にむけた毒性実験を行う
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Role of osteopontin in early phase of renal crystal formation: immunohistochemical and microstructural comparisons with osteopontin knock-out mice2012
Author(s)
Hirose M, Tozawa K, Okada A, Hamamoto S, Higashibata Y, Gao B, Hayashi Y, Shimizu H, Kubota Y, Yasui T, Kohri K
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Journal Title
Urol Res
Volume: 40
Pages: 121-129
DOI
Peer Reviewed
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