• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

グルタミン代謝の急性腎障害および腎臓を起点とする臓器連関における役割解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K08325
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53040:腎臓内科学関連
研究機関千葉大学

研究代表者

鈴木 佐和子  千葉大学, 医学部附属病院, 講師 (60400892)

研究分担者 石渡 一樹  千葉大学, 医学部附属病院, 医員 (00889040)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードフェロトーシス / 細胞死 / グルタミン代謝 / 急性腎障害 / 臓器連関 / 腎臓
研究開始時の研究の概要

フェロトーシスは過酸化脂質および鉄依存性の非アポトーシス細胞死である。最近では腎虚血再灌流障害や臓器連関にも重要な役割を果たすことが報告され注目を集めている。一方、申請者はグルタミン代謝のmaster regulator Glutaminase2 (GLS2)が、フェロトーシス誘導に重要であることを明らかとしてきた。そこで本研究ではGLS2を介した急性腎障害時の役割解明とフェロトーシスを介した臓器連関を解明することを目的とする。これにより生活習慣病に新たな病態の解明と治療法の開発や未だ分子メカニズムが不明で現象論の域を出ていない「臓器連関」の理解に大きく貢献することが期待される。

研究実績の概要

Glutaminase 2 (GLS2)はグルタミン代謝のmaster regulatorであり、グルタミンをグルタミン酸に変換する細胞内代謝酵素である。我々はGls2 ノックアウトマウスでは高齢で肝癌を発症する一方で、高脂肪食を負荷すると糖尿病を発症することを明らかとしてきた。更にGLS2障害に伴う肝癌発症は、2012年に報告された細胞死フェロトーシスが関与することを報告した。
フェロトーシスは鉄および過酸化脂質依存的に誘導される細胞死であり、アポトーシスやネクローシスとは独立した細胞だ。最近では、癌だけでなく、腎臓や心臓における虚血再灌流障害や、神経変性疾患、血液疾患などの病態にも深く関与することが報告されている。しかしながら依然 その病態は不明な点が多く、有効な治療も開発されていないのが現状である。
本研究では、フェロトーシスが急性腎障害や臓器連関にも関与していること、腎臓Glutaminaseはアンモニア代謝に重要であるがGLS2の腎臓での役割は全く分かっていないことに着目し、GLS2を介した急性腎障害における役割を検討した。その結果、GLS2は虚血再灌流障害後の尿細管障害をフェロトーシスを介して悪化させることが明らかとなった。急性腎障害は、透析以外に有効な治療法がなく、致命的な経過をたどることもも多いため、本研究成果は、新たな病態の理解につながり、これまでとは異なった視点での治療法の開発にもつながる可能性がある。

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

急性腎障害におけるGLS2のフェロトーシスにおける役割解明は順調に行えている。
腎虚血再灌流障害モデルマウスを作成し、Gls2ノックアウトマウスはwild-typeマウスと比較検討した。Gls2ノックアウトマウスの腎虚血再灌流後の腎組織では尿細管障害スコアがwild-typeに比較して有意に低く尿細管障害が軽度であった。wild-typeマウスでは腎虚血再灌流後、電子顕微鏡でミトコンドリアの円形化やクリステの不明瞭化、核のクロマチン凝集像を認め、尿細管が病変の首座であることが確認された。更にwild-typeにおける尿細管障害はフェロトーシス阻害剤の投与で有意に減弱した。またGs2ノックアウトマウスの腎虚血再灌流後の腎組織ではフェロトーシスマーカーが有意に低下していることが示され、Gls2はフェロトーシスを介して尿細管障害を悪化させることが示された。更に、経時的な検討によりGls2を介したフェロトーシス誘導は、アポトーシスやネクローシスといった他細胞死誘導よりも早期で誘導されることが明らかとなった。
一方で、ようやく尿細管細胞の単離の系を確立することが出来たが想定よりも時間を要したため、機序解明の進捗ががやや遅れている状況であり、今後解析をすすめていく。

今後の研究の推進方策

確立した初代尿細管細胞を単離培養する系を用いて、GLS2のフェロトーシス誘導における分子メカニズムを解明する。具体的には、Gls2ノックアウトマウス、wild-typeマウスの腎組織から尿細管を単離培養し、腎虚血再灌流障害を与える。更に各種グルタミン代謝経路阻害剤を使用して、トランスクリプトーム解析、メタボローム解析、組織学的解析を用いて、GLS2のフェロトーシス誘導を介した尿細管障害に関与する重要鍵因子を同定する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] コロンビア大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] コロンビア大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Increasing Catecholamine Secretion Through NPY in Pheochromocytomas With False-Negative 123I-MIBG Scintigraphy2024

    • 著者名/発表者名
      Ruike Yutaro、Suzuki Sawako、Yokote Koutaro
    • 雑誌名

      Clinical Nuclear Medicine

      巻: 49 号: 5 ページ: 419-426

    • DOI

      10.1097/rlu.0000000000005139

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pancreatic β-cell glutaminase 2 maintains glucose homeostasis under the condition of hyperglycaemia2023

    • 著者名/発表者名
      Deguchi-Horiuchi Hanna、Suzuki Sawako、Lee Eun Young、Miki Takashi、Yamanaka Noriko、Manabe Ichiro、Tanaka Tomoaki、Yokote Koutaro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 7291-7291

    • DOI

      10.1038/s41598-023-34336-z

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cushing's syndrome in pregnancy in which laparoscopic adrenalectomy was safely performed by a retroperitoneal approach2023

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Nobuyoshi、Imamura Yusuke、Ishiwata Kazuki、Kanesaka Manato、Goto Yusuke、Sazuka Tomokazu、Suzuki Sawako、Koide Hisashi、Sakamoto Shinichi、Ichikawa Tomohiko
    • 雑誌名

      IJU Case Reports

      巻: 6 号: 6 ページ: 415

    • DOI

      10.1002/iju5.12637

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GLS2 shapes ferroptosis in hepatocellular carcinoma2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Sawako、Venkatesh Divya、Tanaka Tomoaki、Prives Carol
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 14 号: 1 ページ: 900-903

    • DOI

      10.18632/oncotarget.28526

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Challenges in the diagnosis of the enigmatic primary adrenal leiomyosarcoma: two case reports and review of the literature2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Sawako、Takahashi Naoya、Sugo Masafumi、Ishiwata Kazuki、Ishida Akiko、Watanabe Suzuka、Igarashi Katsushi、Ruike Yutaro、Naito Kumiko、Fujimoto Masanori、Koide Hisashi、Imamura Yusuke、Sakamoto Shinichi、Ichikawa Tomohiko、Kubota Yoshihiro、Wada Takeshi、Yamazaki Yuto、Sasano Hironobu et al
    • 雑誌名

      BMC Endocrine Disorders

      巻: 23 号: 1 ページ: 276-276

    • DOI

      10.1186/s12902-023-01530-z

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Antihypertensive Effects of Esaxerenone in Older Patients with Primary Aldosteronism.2023

    • 著者名/発表者名
      Masanori Fujimoto, Yutaro Ruike, Kazuki Ishiwata, Kumiko Naito, Akiko Ishida, Masaya Koshizaka, Sawako Suzuki, Yuki Shiko, Hisashi Koide, Koutaro Yokote
    • 雑誌名

      International journal of hypertension

      巻: - ページ: 453933-6453933

    • DOI

      10.1155/2023/6453933

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Correction of Hypercortisolemia with an Improved Cognitive Function and Muscle Mass after Transsphenoidal Surgery in an Older Patient with Cushing's Disease2022

    • 著者名/発表者名
      Terayama Ryo、Ishikawa Takahiro、Ishiwata Kazuki、Sato Ai、Minamizuka Takuya、Ohno Tomohiro、Kono Satomi、Yamamoto Masashi、Yokoh Hidetaka、Nagano Hidekazu、Koshizaka Masaya、Suzuki Sawako、Koide Hisashi、Maezawa Yoshiro、Yokote Koutaro
    • 雑誌名

      Internal Medicine

      巻: 61 号: 22 ページ: 3391-3399

    • DOI

      10.2169/internalmedicine.8326-21

    • ISSN
      0918-2918, 1349-7235
    • 年月日
      2022-11-15
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical Usefulness of the Growth Hormone Releasing Peptide-2 Test for Hypothalamic-Pituitary Disorder2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Sawako、Ruike Yutarou、Ishiwata Kazuki、Naito Kumiko、Igarashi Katsushi、Ishida Akiko、Fujimoto Masanori、Koide Hisashi、Horiguchi Kentaro、Tatsuno Ichiro、Yokote Koutaro
    • 雑誌名

      Journal of the Endocrine Society

      巻: 6 号: 8 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1210/jendso/bvac088

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GLS2 Is a Tumor Suppressor and a Regulator of Ferroptosis in Hepatocellular Carcinoma2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Sawako、Venkatesh Divya、Kanda Hiroaki、Nakayama Akitoshi、Hosokawa Hiroyuki、Lee Eunyoung、Miki Takashi、Stockwell Brent R.、Yokote Koutaro、Tanaka Tomoaki、Prives Carol
    • 雑誌名

      Cancer Research

      巻: 82 号: 18 ページ: 3209-3222

    • DOI

      10.1158/0008-5472.can-21-3914

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] グルタミン代謝によるがん制御2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木佐和子
    • 学会等名
      第41回内分泌代謝学サマーセミナー YECシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 内分泌学の魅力 ~内科の立場から~2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木佐和子
    • 学会等名
      第32回臨床内分泌代謝uptodate (JES We Can)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Clinical usefulness of the growth hormone-releasing peptide-2 test for hypothalamic-pituitary disorder.2022

    • 著者名/発表者名
      Sawako Suzuki
    • 学会等名
      ENDO 2022: The Endocrine Society 98nd Annual Meeting & Expo Annual Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二次性肥満(間脳・視床下部障害、内分泌疾患)2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木佐和子
    • 学会等名
      第13回肥満症総合治療セミナー 教育講演
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] ここが知りたい! 内分泌疾患診療ハンドブック Ver.32023

    • 著者名/発表者名
      鈴木佐和子 横手 幸太郎
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      中外医学社
    • ISBN
      9784498223004
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi