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ポドサイトの活性化シグナルの解析による各種腎障害の鑑別法の開発

Research Project

Project/Area Number 21K07367
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52010:General internal medicine-related
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

櫻井 明子  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (70707900)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 冨永 辰也  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (80425446)
田蒔 昌憲  徳島大学, 病院, 講師 (90528902)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsポドサイト / バイオマーカー
Outline of Research at the Start

慢性腎臓病(CKD)は国民病のみならず、世界においてもパンデミックな状況にある。透析導入に至る主たる原因は糖尿病性腎症である。他のCKDと比較しても、予後は極めて不良である。近年、糖尿病性腎臓病(DKD)という概念が必要となってきたように、診断面では、アルブミン尿は特異的マーカーでなく、治療の面でも、腎機能低下を遅らせる方法しかない。本研究では、podocyte lossが不可逆的な腎機能低下の原因であることに着目し、各種腎疾患における、ポドサイトの細胞恒常性の破綻がもたらされる機構を、細胞膜に存在するGタンパク共役受容体CXCR4・CXCR7を中心に解析を行う。

Outline of Annual Research Achievements

慢性腎臓病(CKD)は国民病のみならず、世界においてもパンデミックな状況にある。中でも重症化するCKDの主たる原因は糖尿病性腎症であり、新規透析導入患者で最も多い原疾患となっている。他のCKDと比較しても、予後は極めて不良である。近年、糖尿病性腎臓病(DKD)という疾患概念が提唱されているように、糖尿病を背景としていても非典型的な腎症の進行を認める症例が多数あることが知られている。糖尿病性腎症の診断基準の1つである微量アルブミン尿では、腎症の早期発見に至っていないのが現実であり、治療の面でも、腎機能低下を遅らせる対処療法しかない。本研究では、podocyte lossが不可逆的な腎機能低下の原因であることに着目し、糖尿病などの各種腎疾患における、ポドサイトの細胞恒常性の破綻がもたらされる機構を、細胞膜に存在するGタンパク共役受容体CXC chemokine receptor type 4 (CXCR-4)・CXC chemokine receptor type 7 (CXCR-7)を中心に解析を進める。各種腎疾患による、ポドサイトの恒常性や形質の変化を経時的に解析することで、ポドサイトに特異的に発現する分子群の腎症における分子病態を統合的に理解し、腎症の病態・病期ごとに特異的な分子を抽出し、新たな診断のためのバイオマーカーの樹立と新規分子標的治療の探索を行う。
令和4年度は、培養不死化ヒトポドサイトを用いて、高血糖刺激、過酸化水素刺激、BMP4刺激、SDF-1刺激下にてポドサイト細胞膜に存在するGタンパク共役受容体CXCR-4・CXCR-7の遺伝子発現量の変化をReal-Time PCRにて確認した。また、健常者随時尿ならびに患者尿検体を用いて尿中エクソソーム抽出方法の検討を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ポドサイト特異的分子群の発現量の変化を経時的に解析し、糖尿病において、糸球体濾過機構の破綻する分子機序をポドサイト機能の低下という側面から、ポドサイトの新たな標的分子として、細胞膜に存在するGタンパク共役受容体CXC chemokine receptor type 4 (CXCR-4)・CXC chemokine receptor type 7 (CXCR-7)を中心に解析を進めている。培養不死化ヒトポドサイトを用いて、高血糖刺激、過酸化水素刺激、BMP4刺激、SDF-1刺激下で細胞膜に存在するGタンパク共役受容体CXC chemokine receptor type 4 (CXCR-4)・CXC chemokine receptor type 7 (CXCR-7)の遺伝子発現量の変化をReal-Time PCRで確認した。
ヒト尿中に排出されているエクソソーム内に存在するポドサイト特異的分子CXCR-4・CXCR-7タンパク発現を確認のため、健常者随時尿ならびに患者尿検体を用いて尿中エクソソーム抽出方法の検討を行った。抽出後のエクソソーム検体は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法(PAGE)を行い泳動されたタンパク質を銀染色にて評価した。エクソソーム抽出方法を確定し、尿中エクソソーム内のポドサイト特異的分子CXCR-4・CXCR-7発現確認をWestern Blottingにて確認中である。
また、糖尿病性腎症モデルマウスを用いてポドサイト特異的分子群の発現解析を行うため、経時的にアルブミン尿・血圧・体重・血糖等の測定と、後のバイオマーカー解析のために用いる血清および尿を採取した。また、取集したコントロールマウス、糖尿病性腎症モデルマウスの腎を経時的に採取しており、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

糖尿病性腎症モデルによる病態を反映するポドサイト特異的分子群の機能解明のために取集したモデルマウスの腎臓組織解析により、解析済みのバイオマーカー候補分子の機能を検討する。また、経時的に採取したマウスの腎組織において、ポドサイトの新たな標的分子Gタンパク共役受容体CXC chemokine receptor type 4 (CXCR-4)・CXC chemokine receptor type 7 (CXCR-7)の発現変化を免疫組織化学染色、Real-TimePCRにて解析する。

Report

(2 results)
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report

Research Products

(6 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] TGF-β1 is involved in senescence-related pathways in glomerular endothelial cells via p16 translocation and p21 induction2021

    • Author(s)
      Ueda Sayo、Tominaga Tatsuya、Ochi Arisa、Sakurai Akiko、Nishimura Kenji、Shibata Eriko、Wakino Shu、Tamaki Masanori、Nagai Kojiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01150-4

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 小胞体ストレス誘導下における腎線維化とBMP4/CHOPの機能解析2022

    • Author(s)
      若林龍矢、櫻井明子、越智ありさ、冨永辰也
    • Organizer
      日本生化学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 腎硬化症における小胞体ストレス分子メカニズムの解析2022

    • Author(s)
      若林龍矢、櫻井明子、越智ありさ、冨永辰也
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 高吸水性ポリマーを用いた新規エクソソーム精製法2022

    • Author(s)
      越智ありさ、櫻井明子、太田浩二、飛永恭兵、若林龍也、脇野修、右手浩一、冨永辰也
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 血管内皮特異的BMP4発現マウスへの高脂肪食負荷による影響について2021

    • Author(s)
      田村花菜子、若林龍矢、櫻井明子、冨永辰也
    • Organizer
      徳島県医学検査学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 腎繊維化病変発症機序の解析2021

    • Author(s)
      若林龍矢、田村花菜子、櫻井明子、冨永辰也
    • Organizer
      徳島県医学検査学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2023-12-25  

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