プロテアーゼおよび酸化ストレスによるヴィシャスサイクルメカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 24591207
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 腎臓内科学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 白石 直樹 熊本大学, 大学院生命科学研究部, 助教 (40423660)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012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: セリンプロテアーゼ / プロスタシン / 線維化 / 酸化ストレス / 腎不全 / 糖尿病 / インスリン抵抗性 / 腎障害

研究実績の概要

2012年度、慢性腎不全モデルに合成セリンプロテアーゼ阻害薬であるcamostat mesilate（CM）を投与し、セリンプロテアーゼが線維化の促進を介して腎不全を進行させている可能性を示した。セリンプロテアーゼの腎線維化における役割を詳細に検討するために、尿細管間質の線維化モデルである慢性片側尿管結紮（UUO）ラットを用いてCMの効果を検討したところ、CM投与群では優位に腎線維化が改善した。その機序としては、CMはマクロファージ浸潤やTGF-β産生ではなく、線維芽細胞におけるTGF-β受容体活性化あるいはそれ以降のシグナリングを抑制することにより腎線維化を抑制していた。驚くべきことに、このCMの腎線維化抑制作用は、UUO作成後7日目にCM投与を開始した群、すなわちある程度腎線維化が進行した群においても効果を示し、CMが実臨床においても腎不全に対する新しいクラスの薬剤となる可能性が示された（Am J Physiol F173-181, 2013）。
また、我々は、セリンプロテアーゼの一つであるプロスタシンが肝臓に多く発現していることに着目し、肝臓におけるプロスタシンの生理的役割を検討した。肥満により肝プロスタシンの発現は低下する。肝臓特異的にプロスタシン遺伝子を欠損させたマウスは糖尿病を発症したが、その機序として、プロスタシンはリポ多糖（LPS）の受容体であるToll様受容体4（TLR4）を切断することにより肝臓に過度な炎症が生じることを抑制する生理的役割を持っており、プロスタシン欠損により肝臓に炎症が生じてインスリン抵抗性が低下し、糖尿病発症につながることが分かった。肝プロスタシンの発現低下が、肥満における糖尿病発症において重要な役割を果たしていることが解明されたという点において、臨床的にも非常に重要な発見となった（Nat Commun, 2014）。

研究成果

• [雑誌論文] The serine protease prostasin regulates hepatic insulin sensitivity by modulating TLR4 signalling. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchimura K, Hayata M, Mizumoto T, Miyasato Y, Kakizoe Y, Morinaga J, Onoue T, Yamazoe R, Ueda M, Adachi M, Miyoshi T, Shiraishi N, Ogawa W, Fukuda K, Kondo T, Matsumura T, Araki E, Tomita K, Kitamura K.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 11 号: 1 ページ: 3428-3428
  • DOI: 10.1038/ncomms4428
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Amyloid A amyloidosis in a Japanese patient with familial Mediterranean fever associated with homozygosity for the pyrin variant M694I/M694I (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Migita K, Ando Y, Takaoka H, Suzushima H, Shiraishi N
  • 雑誌名: Mod Rheumatol 巻: 24 号: 2 ページ: 349-352
  • DOI: 10.3109/14397595.2013.852844
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prevalence and risk factor analysis of nephrosclerosis and ischemic nephropathy in the Japanese general population (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi N, Kitamura K, Kohda Y, Iseki K, Tomita K
  • 雑誌名: Clin Exp Nephrol 巻: Epub ahead of print
  • 査読あり
• [雑誌論文] The antifibrotic effect of a serine protease inhibitor in the kidney (2013)
  • 著者名/発表者名: Morinaga, J., Kakizoe, Y., Miyoshi, T., Onoue, T., Ueda, M., Mizumoto, T., Yamazoe, R., Uchimura, K., Hayata, M., Shiraishi, N., Adachi, M., Sakai, Y., Tomita, K., and Kitamura, K.
  • 雑誌名: Am. J. Physiol. (Renal Physiol.) 巻: 305 号: 2 ページ: F173-F181
  • DOI: 10.1152/ajprenal.00586.2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of a serine protease inhibitor on the progression of chronic renal failure (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayata, M., Kakizoe, Y., Uchimura, K., Morinaga, J., Yamazoe, R., Mizumoto, T., Onoue, T., Ueda, M., Shiraishi, N., Adachi, M., Miyoshi, T., Sakai, Y., Tomita, K., and Kitamura, K.
  • 雑誌名: Am. J. Physiol. (Renal Physiol.) 巻: 303 号: 8 ページ: F1126-F1135
  • DOI: 10.1152/ajprenal.00706.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo contribution of serine proteases to the proteolytic activation of γENaC in aldosterone-infused rats (2012)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, K., Kakizoe, Y., Onoue, T., Hayata, M., Morinaga, J., Yamazoe, R., Ueda, M., Mizumoto, T., Adachi, M., Miyoshi, T., Shiraishi, N., Sakai, Y., Tomita, K., and Kitamura, K.
  • 雑誌名: Am. J. Physiol. (Renal Physiol.) 巻: 303 号: 7 ページ: F939-F943
  • DOI: 10.1152/ajprenal.00705.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amyloid A amyloidosis in a Japanese patient with familial Mediterranean fever associated with homozygosity for the pyrin variant M694I/M694I (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T
  • 雑誌名: Modern Rheumatology 巻: Published on line
  • 査読あり
• [雑誌論文] Case of anti-glomerular basement membrane abntibody-induced glomerul onephritis with cytomegalovirus-induced thrombotic microangiopathy (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi-N, et al
  • 雑誌名: Intern Med J 巻: 42(3) 号: 3
  • DOI: 10.1111/j.1445-5994.2011.02703.x
  • 査読あり
• [学会発表] CKDに対するメシル酸カモスタット（CM）とARBの腎保護効果の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 植田美紀、内村幸平、成田勇樹、水本輝彦、尾上友朗、山添リカ、森永潤、早田学、白石直樹、實吉拓、安達政隆、酒井芳紀、冨田公夫、北村健一郎
  • 学会等名: 第56回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
• [学会発表] 維持血液透析患者における血清Angptl2値と動脈硬化の関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山添リカ、森永潤、内村幸平、早田学、尾上友朗、水本輝彦、植田美紀、安達政隆、白石直樹、實吉拓、田尻宗誠、尾池雄一、冨田公夫、北村健一郎
  • 学会等名: 第56回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
• [学会発表] 慢性腎不全に対するセリンプロテアーゼインヒビターの効果
  • 著者名/発表者名: 早田学
  • 学会等名: 第55回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] メタボリックシンドローム（Mets）における腎障害進展へのセリンプロテアーゼ（SP）の関与
  • 著者名/発表者名: 水本輝彦
  • 学会等名: 第55回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜