尿酸腎症におけるインフラマソームの関与と対抗するオートファジー

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26860634
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 高橋 篤史 大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (10704786)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 尿酸腎症 / 近位尿細管 / オートファジー / インフラマソーム

Outline of Annual Research Achievements

我々は、以前、近位尿細管特異的オートファジー不全マウスにおける尿酸腎症の増悪を報告しているが、今回の研究では、real time PCRによりNLRP3、ASC、Caspase-1のmRNAの増加、ならびに、ウエスタンブロットによりIL-1βの増加を確認し、NLRP3インフラマソームによる炎症の増悪が機序のひとつとして示唆された。また、F4/80の免疫染色により、近位尿細管特異的オートファジー不全マウスでは、対照マウスと比べ、マクロファージの浸潤が有意に増加していることがわかった。すなわち、オートファジー不全状態では、マクロファージの浸潤が増加し、NLRP3インフラマソームを介した炎症が増悪していると考えられた。
in vitroにおいては、高尿酸状態（10mg/dl）ならびに尿酸結晶負荷、それぞれの環境に分けて培養実験を施行した。まず、それぞれの環境がオートファジー活性に与える影響について調べたところ、尿酸結晶によりオートファジーが停滞することがわかった。
次に、活性酸素（ROS）を検知する薬剤CellRoxを用いて、ROSを評価したところ、高濃度の尿酸に曝露されたオートファジー欠損尿細管細胞（Atg5(-)PTEC）では、対照細胞（Atg5(+)PTEC）と比べて、ROSが有意に増加していることがわかった。また、尿酸結晶負荷の環境では、Atg5(-)PTECにおいてのみ、Cathepsin BがLamp1陽性のリソソームから漏出している所見、すなわちリソソーム膜の破綻が観察された。さらに、それぞれの環境が細胞の生存率に与える影響をMTT assayを用いて評価したところ、尿酸結晶負荷の環境では、Atg5 (-) PTECにおける生存率が対照細胞と比べて、有意に低下していた。
これらの結果から、近位尿細管細胞におけるオートファジーは、高濃度の尿酸によるROSの産生、ならびに、尿酸結晶によるリソソーム膜の破綻の両者を抑制することによって、NLRP3インフラマソームによる尿酸腎症を抑制していると考えられた

Remarks

現段階で、学会発表や論文投稿には至っていないが、本研究の成果に関しては論文を作成中である。