The investigation of new functional molecules that express during the development of glomerulonephritis for the clinical application.

• Project/Area Number: 19590943
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Kidney internal medicine
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: SAKATSUME Minoru Niigata University, 医歯学系, 准教授 (70334662)
• Research Collaborator: 小川 麻 , 大学院生 ; 酒巻 裕一 , 大学院生 ; 猪俣 繁 , 大学院生 ; 王 興智 , 大学院生
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2009: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2008: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2007: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 糸球体腎炎 / 新規機能分子 / SM22α / AIF-1 / 糸球体上皮障害 / バイオマーカー

Research Abstract

本研究は、糸球体腎炎の腎組織における網羅的発現遺伝子の解析結果から、糸球体傷害に関わる分子機構を明らかにし、新しい機能分子の同定とその分子機能を解明するとともに、それらの分子を病態理解のためのバイオマーカーとして臨床応用することを目的として行われた。
DNAマイクロアレイを用いた半月体形成性腎炎モデル(抗糸球体基底膜抗体腎炎)の発現遺伝子解析により見出されたSM22α遺伝子に着目し、傷害された糸球体の上皮細胞(parietal epithelial cells=ポドサイト、およびvisceral epithelial cellsニボウマン嚢上皮細胞)に発現することを見出した。ポドサイト特異マーカーであるポドカリキシンとの二重染色により、ポドサイトではポドカリキシンと共染色される細胞とどちらか一方が染色される細胞が観察される。また、もう一っのポドサイト特異マーカーであるネフリンとの二重染色では、ネフリンが消失したポドサイトにSM22αが検出された。正常マウスおよび正常ラットでは糸球体にSM22αの発現は認められなかった。このことからSM22αは傷害されたポドサイトの炎症性形質変化に伴って新たに発現してくる分子であることが推測された。そして半月体形成性腎炎モデルの長期観察により、SM22αは糸球体障害だけでなく、その後に引き起こされる間質障害に先行して間質細胞にも発現することも解った。免疫電子顕微鏡(immuno-gold法)での観察により、糸球体上皮に発現するSM22αはfoot processが融合した部分に一致して局在することが確認された。
そこで、1)尿細管間質障害を特異的に惹起するモデル(虚血-再潅流モデル)、2)間質障害の後に糸球体障害を生ずるモデル(5/6腎摘モデル)、3)糸球体上皮障害だけを一過性に生ずるモデル(Puromycine aminonucleoside腎症)での発現動態を観察した。その結果、1)では間質細胞だけに、2)では間質細胞、糸球体上皮細胞の順に障害の発生する順に、3)では糸球体上皮細胞だけに発現した。以上から、形態学的変化が生じる前に、病態特異的な腎細胞障害を感知するマーカーとすることができる可能性があることが示された。そこで、この傷害糸球体の上皮細胞に発現するSM22αの機能を調べるため、SM22αノックアウトマウスとコントロールマウスに抗糸球体基底膜抗体腎炎を惹起し、糸球体腎炎の発症・進展・病像の違いを詳細に解析した。
また、ヒトの腎症においてもこの分子の発現が認められることを見出し、糸球体上皮障害との関連を解析した。さらに、この分子を尿中に検出するシステムを確立するため、数種の特異抗体を作成し、ヒト腎疾患のバイオマーカーとしての応用を検討している。

Research Products

• [Journal Article] Injured kidney cells express SM22α(Transgelin):Unique features distinct fromαSMA. (2010)
  • Author(s): Sakamaki Y, Sakatsume M, Wang X, et al(8人)
  • Journal Title: Nephrology (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Injured kidney cells express SM22α (Transgelin) : Unique features distinct from αSMA (2010)
  • Author(s): Sakamaki Y
  • Journal Title: Nephrology (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 尿赤血球・尿蛋白泳動・尿免疫細胞解析が示す腎病態 (2010)
  • Author(s): 坂爪実
  • Journal Title: 日本臨床検査自動化学会会誌 35(2) Pages: 175-177
• [Journal Article] 尿の免疫細胞解析 (特集)尿からさぐる病態と疾患 (2009)
  • Author(s): 坂爪実
  • Journal Title: 腎と透析 67(6) Pages: 819-822
• [Journal Article] 尿の免疫細胞解析 (2009)
  • Author(s): 坂爪実
  • Journal Title: 腎と透析:(特集)尿からさぐ病態と疾患 67(6) Pages: 819-822
• [Journal Article] Molecular heterogeneity of urinary albumin in glomerulonephritis: comparison of cardiovascular disease with albuminuria. (2008)
  • Author(s): Nakayama A, Sakatsume M, Kasama T, et al(8人)
  • Journal Title: Clinical Chemistry Acta 402(1-2) Pages: 94-101
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular heterogeneity of urinary albumin in glomerulonephritis : comparison of cardiovascular disease with albuminuria. (2008)
  • Author(s): Nakayama A
  • Journal Title: Clinical Chemistry Acta 402(1-2) Pages: 94-101
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mortality predictors after 10 years of dialysis:a prospective study of Japanese hemodialysis patients. (2007)
  • Author(s): Ajiro J, Alchi B, et al(9人)
  • Journal Title: Clin J Am Soc Nephrol 2(4) Pages: 653-660
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SM22α:The novel phenotype marker of injured glomerular epithelial cells in anti-glomerular basement membrane nephritis. (2007)
  • Author(s): Ogawa A, Sakatsume M, Sakamaki Y, et al(11人)
  • Journal Title: Nephron Experimental Nephrology 106(3)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The rapid and sensitive electrophoresis of urinary protein clearly reveals the pathophysiological feature of renal diseases. (2007)
  • Author(s): Sakatsume M, Kubota R, Ogawa A, et al(7人)
  • Journal Title: Nephrology 12(2) Pages: 191-196
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SM22a: The novel phenotype marker of injured glomerular epithelial cells in anti-glomerular basement membrane nephritis. (2007)
  • Author(s): Ogawa A
  • Journal Title: Nephron Experimental Nephrology 106(3)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The rapid and sensitive electrophoresis of urinary protein clearly reveals the pathophysiological feature of renal diseases (2007)
  • Author(s): Sakatsume M
  • Journal Title: Nephrology 12(2) Pages: 191-196
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mortality predictors after 10 years of dialysis: a prospective study of Japanese hemodialysis patients. (2007)
  • Author(s): Ajiro J
  • Journal Title: Clin J Am Soc Nephrol 2(4) Pages: 653-660
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 尿赤血球・尿蛋白泳動・尿免疫細胞解析が示す腎病態 (2009)
  • Author(s): 坂爪実
  • Organizer: 第41回日本臨床検査自動化学会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-10-10
• [Presentation] 尿赤血球・尿蛋白泳動・尿免疫細胞解析が示す腎病態 (2009)
  • Author(s): 坂爪実
  • Organizer: 第41回日本臨床検査自動化学会シンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-10-10
• [Presentation] ヒト腎疾患およびラット腎疾患モデルにおける糸球体上皮細胞障害分子SM22α発現の病理学的意義 (2009)
  • Author(s): 王興智
  • Organizer: 第52回日本腎臓学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-06-03
• [Presentation] 各種腎障害モデルにおける腎細胞障害マーカーSM22αの発現 (2009)
  • Author(s): 猪俣繁
  • Organizer: 第52回日本腎臓学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-06-03
• [Presentation] ヒト腎疾患およびラット腎疾患モデルにおける系球体上皮細胞障害分子SM22α発現の病理学的意義 (2009)
  • Author(s): 王興智
  • Organizer: 第52回日本腎臓学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-06-03
• [Presentation] 各種腎害モデルにおける腎細胞障害マーカーSM22αの発現 (2009)
  • Author(s): 猪俣繁
  • Organizer: 第52回日本腎臓学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-06-03
• [Presentation] The novel marker of injured kidney cells, SM22α, in various models of renal diseases. (2008)
  • Author(s): Inomata S, Sakatsume M, et al
  • Organizer: Annual meeting of American Society of Nephrology
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国(フィラデルフィア)
  • Year and Date: 2008-11-04
• [Presentation] The novel marker of injured kidney cells, SM22α, in rat adriamycin-induced nephropath y and in human. (2008)
  • Author(s): Wang X, Sakatsume M, et al
  • Organizer: Annual meeting of American Society of Nephrology
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国(フィラデルフィア)
  • Year and Date: 2008-11-04
• [Presentation] The novel marker of injured kidney cells, SM22α, in various models of renal diseases (2008)
  • Author(s): Inomata S
  • Organizer: Annual meeting of American Society of Nephrology
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国(フィラデルフィア)
  • Year and Date: 2008-11-04
• [Presentation] The novel marker of injured kidney cells, SM22, in rat adriamycin- induced nephropathy and in human (2008)
  • Author(s): Wang X
  • Organizer: Annual meeting of American Society of Nephrology
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国(フィラデルフィア)
  • Year and Date: 2008-11-04
• [Presentation] 腎臓病の尿バイオマーカー:尿の免疫細胞解析と尿蛋白分析 (2008)
  • Author(s): 坂爪実
  • Organizer: 第51回日本腎臓学会学術総会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-05-30
• [Presentation] 腎臓病の尿バイオマーカー : 尿の免疫細胞解析と尿蛋白分析. (2008)
  • Author(s): 坂爪 実
  • Organizer: 第51回日本腎臓学会学術総会シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-05-30
• [Presentation] The novel marker of injured renal cells, SM22, in the chronic phaseof glomerulonephritis. (2007)
  • Author(s): Sakamaki Y, Sakatsume M, et al
  • Organizer: Annual meeting of American Society of Nephrology
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国(サンフランシスコ)
  • Year and Date: 2007-11-03
• [Presentation] The novel marker of injured renal cells, SM22 , in the chronic phase of glomerulonephritis (2007)
  • Author(s): Sakamaki Y
  • Organizer: Annual meeting of American Society of Nephrology
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国(サンフランシスコ)
  • Year and Date: 2007-11-03
• [Presentation] The novel marker of injured kidney cells, SM22, in hnman glomerulonephritis. (2007)
  • Author(s): Wang X, Sakatsume M., et al
  • Organizer: Annual meeting of American Society of Nephrology
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国(サンフランシスコ)
  • Year and Date: 2007-11-02
• [Presentation] The novel marker of injured kidney cells, SM22 , in human glomerul onephritis (2007)
  • Author(s): Wang X
  • Organizer: Annual meeting of American Society of Nephrology
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国(サンフランシスコ)
  • Year and Date: 2007-11-02
• [Book] Proceedings of the 22th Niigata Symposium of Nephrology:Inflammatory andimmune responses against nephritogenic stimuli. (2008)
  • Author(s): Sakatsume M
  • Publisher: KOKO-DO
• [Book] Proceedings of the 22th Niigata Symposium of Nephrology : Inflammatory andimmune responses against nephritogenic stimuli (2008)
  • Author(s): Sakatsume M
  • Total Pages: 11
  • Publisher: KOKO-DO
• [Patent(Industrial Property Rights)] 腎疾患の活動性判定法及びその装置 (2010)
  • Inventor(s): 坂爪実, ほか
  • Industrial Property Rights Holder: 新潟大学
  • Filing Date: 2010-04-09
• [Patent(Industrial Property Rights)] 銀染色を用いる電気泳動法により腎疾患などの病態を判定する方法 (2008)
  • Inventor(s): 坂爪実, ほか
  • Industrial Property Rights Holder: 常光(株), ほか
  • Industrial Property Number: 2008-047281
  • Filing Date: 2008-02-28