間質病変の進展抑制におけるFSP1を介したポドサイトー尿細管上皮細胞連関の重要性

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04836
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 岩野 正之 福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (20275324)
• 研究分担者: 松阪 泰二 東海大学, 付置研究所, 助教授 (50317749) ; 栗原 秀剛 順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (80311976)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: FSP1 / ポドサイト / 急性腎障害 / エクソソーム

研究実績の概要

急性腎障害(AKI)は、生命予後、疾患重症化や医療費高額化に直結する重要な病態だが、有効な治療法が存在しない。本研究では、分泌型 fibroblast specific protein 1 (FSP1) が、抗アポトーシス作用および抗酸化作用を介して、AKI新規治療薬として有望であるかを検討している。また、ポドサイトでFSP1を過剰発現する遺伝子改変マウスを用いて、ポドサイト－尿細管上皮細胞連関の存在を検討している。

1) リコンビナントFSP1 (rFSP1)の尿細管障害抑制効果．8-12週齢雄のC57BL/6マウスにPBSあるいはrFSP1 (2mg/mL)を腹腔内投与後、cisplatin 20mg/kgを腹腔内投与し、72時間後に腎機能および腎病理評価を行った。rFSP1投与群では、BUN、Cr、尿細管障害、TUNEL染色陽性細胞数が有意に減少していた。さらに、Annexin Vアポトーシス検出キットを用いたFACS解析で、rFSP1が有意にcisplatinによる尿細管上皮細胞のアポトーシス誘導を抑制することが示された。

2) 尿中エクソソーム内FSP1発現量のバイオマーカーとしての意義に関する検討．当院で腎生検を実施した腎炎患者37例（ANCA関連腎症6例、IgA腎症11例、微小変化型ネフローゼ症候群6例、膜性腎症 11例、ループス腎炎3例）の尿検体を採取し、抽出キットでエクソソームを精製した。60-nm と12-nmのcolloidal goldを用いた２重免疫電顕で、ポドカリキシンとFSP1が共存するエクソソームが確認できた。ELISA法で細胞性半月体が認められた患者のエクソソーム中FSP1含有量と全尿中FSP1を比較したところ、強い正相関(r=0.834, P<0.001)が認められた。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

培養細胞も用いる実験系、遺伝子改変マウスを用いる実験系、リコンビナント蛋白を用いる実験系、臨床検体を用いる実験系、のすべてにおいて、確実なデータ集積を行うことができているため。

今後の研究の推進方策

1) in vito 実験
リコンビナントFSP1 (rFSP1)およびポドサイトから分泌された分泌型FSP1 (sFSP1)の両者が、シスプラチン腎症モデルを用いた実験系で尿細管障害抑制作用があることが示された。さらに、培養尿細管上皮細胞を用いた実験系では、rFSP1に抗酸化作用と抗アポトーシス作用があることが確認された。今後は、rFSP1の有する抗酸化作用と抗アポトーシス作用が、どのようなシグナル伝達で誘導されるかを明らかにする。われわれは、rFSP1にはリン酸化Akt誘導能があることを予備実験で明らかにしていることから、先ずrFSP1にはPI2K/Akt/mTOR/p70S6K pathway を介した抗アポトーシス効果があることを明らかにする。次に、rFSP1の作用がFSP1受容体であるRAGEを介するか否かを、crispr/cas9を用いてRAGEを欠失させた尿細管上皮細胞を用いて明らかにする。

2) in vivo 実験
上記の実験で、RAGEを介することが明らかになれば、RAGE KOマウスを用いて、rFSP1および　sFSP1の尿細管保護作用がRAGEを介することを、シスプタチン腎症モデルで明らかにする。

研究成果

• [雑誌論文] The age-related changes of dietary phosphate responsiveness in plasma 1,25-dihydroxyvitamin D levels and renal Cyp27b1 and Cyp24a1 gene expression is associated with renal α-Klotho gene expression in mice. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa R, Yamamoto H, Nakahashi O, Kagawa T, Tajiri M, Nakao M, Fukuda S, Arai H, Masuda M, Iwano M, Takeda E, Taketani Y.
  • 雑誌名: J Clin Biochem Nutr. 巻: 62 ページ: 68-74
  • DOI: 10.3164/jcbn.17-20.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tubulointerstitial Nephritis with IgM-Positive Plasma Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi N, Saeki T, Komatsuda A, Munemura C, Fukui T, Imai N, Homma N, Hatta T, Samejima KI, Fujimoto T, Omori H, Ito Y, Nishikawa Y, Kobayashi M, Morikawa Y, Fukushima S, Yokoi S, Mikami D, Kasuno K, Kimura H, Nemoto T, Nakamoto Y, Sada K, Sugai M, Naiki H, Yoshida H, Narita I, Saito Y, Iwano M.
  • 雑誌名: J Am Soc Nephrol. 巻: 28 ページ: 3688-3698
  • DOI: 10.1681/ASN.2016101074.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Short-chain fatty acids, GPR41 and GPR43 ligands, inhibit TNF-α-induced MCP-1 expression by modulating p38 and JNK signaling pathways in human renal cortical epithelial cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Mikami D, Kimura H, Kamiyama K, Morikawa Y, Yokoi S, Kasuno K, Takahashi N, Taniguchi T, Iwano M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 486 ページ: 499-505
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.03.071.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mizoribine therapy combined with steroids and mizoribine blood concentration monitoring for idiopathic membranous nephropathy with steroid-resistant nephrotic syndrome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Saito T, Iwano M, Matsumoto K, Mitarai T, Yokoyama H, Yorioka N, Nishi S, Yoshimura A, Sato H, Ogahara S, Sasatomi Y, Kataoka Y, Ueda S, Koyama A, Maruyama S, Nangaku M, Imai E, Matsuo S, Tomino Y; Refractory Nephrotic Syndrome Study Group.
  • 雑誌名: Clin Exp Nephrol. 巻: 21 ページ: 961-970
  • DOI: 10.1007/s10157-016-1340-2.
• [学会発表] ネフローゼ症候群の発症機序（オーバーヴュー） (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩野正之
  • 学会等名: 第47回日本腎臓学会西部学術大会
• [学会発表] 尿中エクソソーム内FSP1発現量は、活動性半月体形成性腎炎で増加する (2017)
  • 著者名/発表者名: 森川幸恵、高橋直生、森田紗由、西川雄大、小林麻美子、福島佐知子、横井靖二、三上大輔、糟野健司、木村秀樹、岩野正之
  • 学会等名: 第60回日本腎臓学会学術総会
• [産業財産権] 透析装置、制御装置、制御プログラム、および記録媒体 (2017)
  • 発明者名: 西森一久、糟野健司、岩野正之
  • 権利者名: 西森一久、糟野健司、岩野正之
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2017-195294
• [産業財産権] 尿中の急性腎障害マーカーのＣＬＥＩＡ法による迅速測定方法 (2017)
  • 発明者名: 糟野健司、横井靖二、岩野正之
  • 権利者名: 糟野健司、横井靖二、岩野正之
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2017-082836