| 研究課題/領域番号 |
21K08245
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分53040:腎臓内科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
豊原 敬文 東北大学, 医工学研究科, 特任講師 (60594182)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 脂質代謝 / 糖尿病性腎臓病 / AADAC / 糖尿病性腎症 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
糖尿病性腎症は透析導入原因疾患の第一位であるが、血圧と血糖のコントロールのみの治療では不十分であり病態解明や有効な治療法の開発が急務である。申請者は最近心血管疾患に‘罹患しにくい’糖尿病患者と‘罹患しやすい’糖尿病患者からiPS細胞を7株ずつ作製し血管細胞（血管平滑筋、内皮細胞）に分化誘導して、脂肪毒性を是正する新規動脈硬化抑制因子Arylacetamide Deacetylase（AADAC）を発見した。そこで本研究では糖尿病性腎症における糖尿病性腎症保護・増悪因子の解明を患者由来iPS細胞を用いて明らかにするとともに、AADACを中心とした腎脂肪毒性の解明を目的とする。
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| 研究実績の概要 |
糖尿病性腎症に対しては血圧と血糖のコントロールのみの治療では不十分であり病態解明や有効な治療法の開発が急務である。一方で糖尿病腎症の進展抑制における脂質管理についてはこれまであまり解明されていなかった。糖尿病や肥満においては全身臓器の細胞内に脂肪が蓄積し、いわゆる‘脂肪毒性’を引き起こす。糖尿病性腎症においても腎臓の構成細胞（内皮細胞、糸球体足細胞、近位尿細管）の脂肪蓄積が脂肪毒性を引き起こすことが知られている。申請者は最近心血管疾患に‘罹患しにくい’糖尿病患者の血管平滑筋においてArrylacetamide Deacetylase（AADAC）という小胞体リパーゼが発現上昇していることを明らかにしたため、本研究では腎臓におけるAADACの脂質毒性抑制作用による糖尿病性腎症の改善効果やその他の脂質関連因子の検討を行なっている。
本年度はAadacの強制発現およびノックアウトマウスを完成し、全身フェノタイプの解析を始めている。現時点では負荷を加えなければ正常に発育し、血中脂質や血糖値も正常マウスと大きな違いは認めていないが、高脂肪食負荷を行うとAadacノックアウトマウスでインスリン反応性が異なる可能性を認めている。腎臓はネフロンを構成する糸球体足細胞や尿細管細胞、内皮細胞、間質細胞など様々な細胞種で構成されるため、それぞれの細胞種における解析を行う必要がある。本年度は糖尿病性腎症に罹患している患者と罹患していない患者のiPS細胞より分化誘導した内皮細胞を比較し、アポトーシス、炎症反応、活性酸素に関わる遺伝子群が上昇を確認している。
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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
計画ではマウスの腎臓における解析を開始する予定であったが、Aadac遺伝子改変マウスを確立する交配に予想外に時間がかかってしまった。また通常状態では大きな形態や代謝上の違いを認めなかったため、何らかの負荷やより長期の経過観察が必要になってしまった。
またiPS細胞から腎オルガノイドの作製についても正常人由来iPS細胞からの分化誘導は予定通り進んでいるが、糖尿病患者由来iPS細胞からの誘導が現時点で確実性がなく、解析がやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
上記のような研究計画からの遅れは認めるものの、概ね計画に沿って研究は進んでおり、Aadac遺伝子改変マウスについても腎組織の形態学的解析や尿所見のメタボローム解析などを準備して一部結果を得ている。さらに予定通り各腎臓構成細胞の解析を進めていきたいが、現時点ではmicrodissection法よりはsingle cell RNA-seqによる遺伝子解析の方が情報量が多いと考えて優先して準備を進めている。
またiPS細胞から腎臓構成細胞への誘導もすでに正常人由来iPS細胞からは誘導に成功しており、糖尿病性腎症になりやすい患者及びなりにくい患者由来iPS細胞を得ていることから今後腎臓細胞に分化して遺伝子発現解析を予定している。上記を進めることでAadacの糖尿病性腎症における役割を明らかにすると共に、糖尿病性腎症になりにくい患者由来腎臓構成細胞から糖尿病性腎症の抑制に関与する因子の同定を目指していく。
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