| 研究課題/領域番号 |
21J21975
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分49010:病態医化学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
中井 琢 東北大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | エリスロポエチン / 線維芽細胞 / 慢性腎臓病 / 腎性貧血 / 腎線維化 / 酸素 / 赤血球 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
慢性腎臓病では、世界人口の約1割が罹患する不治の病である。慢性腎臓病で併発する腎線維化は腎機能低下とその予後の悪性度と強く相関し、腎性貧血は慢性腎臓病の増悪因子である。腎エリスロポエチン産生細胞は、腎線維化および腎性貧血の双方の病態に中心的な役割を果たしていることがわかっているが、生体外での培養系が確立されておらず、細胞数も少ないため、腎エリスロポエチン産生細胞の性状解析は進んでいない。そこで、細胞株の樹立に試みるとともに、シングルセルレベルでの網羅的遺伝子発現解析技術を用いることで、詳細な細胞性状を明らかにし、腎線維化および腎性貧血の分子病態解明に挑む。
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| 研究実績の概要 |
腎尿細管皮質の線維芽細胞には、エリスロポエチン（EPO）を産生する能力を有する細胞(REP細胞)が含まれる。これまでに、腎皮質線維芽細胞集団には、実際にEPO産生能を有するのは細胞(Real-REP細胞)と、分化に伴ってEPO産生能を喪失した細胞(Post-REP細胞)が存在することが明らかとなっていた。また、Real-REP細胞における低酸素誘導性のEPO産生は、腎障害に伴って著しく抑制されるものの、薬理的なHIF活性化(PHD阻害)により一部回復可能であることが確認されていた。
今年度の研究から、 Real-REP細胞は間葉系幹細胞様の特徴を有しており、Post-REP細胞への分化に伴って炎症応答性および低酸素応答性が低下していくことが示唆された。Post-REP細胞は腎障害に伴って著しく増殖するとともに、細胞外基質を過剰に産生することで、腎線維化を促進することがわかった。また、Real-REP細胞のマーカーとして炎症応答に関係する細胞表面タンパク質を同定した。これまで腎線維芽細胞からReal-REP細胞を単離するためには、遺伝子改変マウスを用いる必要があったが、当該タンパク質をマーカーに用いることで野生型マウスからReal-REP細胞を単離することに成功した。本研究成果は、EPO産生制御機構の解明及び腎線維化の分子機構の解明に寄与するものであり、国内学会および国際学会で発表し、現在論文投稿中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
初年度の結果に基づいて、Real-REP細胞標識遺伝子改変マウスを用いてReal-REP細胞の単離に有用なマーカー遺伝子を探索した。複数の候補遺伝子の中から炎症応答に関係する細胞表面タンパク質を同定し、野生型マウスからのReal-REP細胞の単離を試みた。当該マーカーにより単離された細胞は、遺伝子改変マウスから単離されたReal-REP細胞と類似した遺伝子発現様式を示しており、Real-REP細胞であることが確認された。単離したReal-REP細胞のエピゲノム解析を行なったが、得られる細胞数が少なく目的としていた解析結果を得ることができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
少数細胞からのエピゲノム解析が可能な実験系を用いて、単離されたReal-REP細胞およびPost-REP細胞のエピジェネティックな違いを明らかにする。Real-REP細胞由来の細胞株の樹立にも取り組み、in vitroにてEPO遺伝子制御機構を解析することのできる実験系を確立する。また、本研究成果に関する学術誌での研究発表を予定している。
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