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2015 年度 実績報告書

エリスロポエチンから細胞外マトリックスへ;腎線維芽細胞のスイッチ機構

研究課題

研究課題/領域番号 15J09138
研究機関京都大学

研究代表者

北井 悠一朗  京都大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
キーワード慢性腎臓病 / 腎性貧血 / 線維化 / エリスロポエチン
研究実績の概要

(1) 線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子の同定:ジフテリア毒素受容体のヒトHB-EGFを発現させることができるiDTRシステムを用いた。近位尿細管特異的にジフテリア毒素受容体を発現するマウス(Ndrg1CreERT2:iDTRマウス)を作成し、タモキシフェン投与により近位尿細管をジフテリア毒素受容体で標識した。ジフテリア毒素(DT)投与により、線維芽細胞の形質転換に伴う線維化と線維芽細胞からのエリスロポエチン(EPO)産生が低下した。これは、尿細管からの液性因子が線維芽細胞の恒常性を保つのに不可欠である可能性を示唆した。このマウスから近位尿細管上皮細胞や線維芽細胞の単離を行い、尿細管から産生され線維芽細胞の恒常性を保つ善玉因子、そして形質転換に関与する悪玉因子の探索を行う方針としている。
(2) 線維芽細胞の形質転換やmyofibroblastのEPO産生能低下に関わる細胞内シグナルの同定:腎線維芽細胞を永久標識できるP0-Creマウスと、Cre存在下に蛍光タンパクを発現するindicatorマウスを交配させ、一側腎尿管結紮モデルを行ったところ、線維芽細胞の形質転換およびEPO産生低下が惹起された。そこで、線維芽細胞の形質転換やEPO産生能低下に関わる新規機構の解明のため、線維芽細胞をFACSにて回収し、線維化の際に働くと既に報告されているシグナル経路との比較の上、網羅的遺伝子解析を行うことも検討している。
(3) 線維化が腎臓病進展に果たす役割の検討:P0-CreマウスとiDTRマウスを交配させたP0-Cre:iDTRマウスにDTを投与することで、線維芽細胞の機能不全が尿細管上皮細胞に与える影響を解析した。その結果、DT投与群で健常腎、障害腎いずれにおいても尿細管上皮細胞障害と増殖異常が引き起こされることから、障害時の線維化には合目性があると現時点で考えている。(2)で線維芽細胞の形質転換を担うシグナル経路を明らかにすることで、線維化がもたらす合目的性をさらに追求する方針としている。

現在までの達成度 (区分)
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

(1) 線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子の同定、(2) 線維芽細胞の形質転換やmyofibroblastのEPO産生能低下に関わる細胞内シグナルの同定、(3) 線維化が腎臓病進展に果たす役割の検討をテーマにして研究を行ってきた。糖尿病性腎症における線維化に着目し、検討を行う予定としていたが、ストレプトゾトシン投与で解析に足り得る間質線維化を引き起こすことはできなかった。ただ、iDTRマウスを近位尿細管特異的に標識することが出来るNdrg1CreERT2マウス、そして線維芽細胞特異的に標識することが出来るP0-Creマウスと交配させることで、それぞれのテーマに対応した検討を遂行することが出来ている。また、さらに線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子や、形質転換の新たな細胞内メカニズムの解明に着手している。

今後の研究の推進方策

近位尿細管特異的にジフテリア毒素受容体を発現するマウス(Ndrg1CreERT2:iDTRマウス)を用いることで、尿細管からの液性因子が線維芽細胞の恒常性を保つのに不可欠である可能性を示した。現在、このマウスの腎臓から尿細管上皮細胞や線維芽細胞の単離を行い、尿細管から産生され線維芽細胞の恒常性を保つ善玉因子、そして形質転換に関与する悪玉因子の探索を行う方針としている。
また、腎線維芽細胞特異的にジフテリア毒素受容体を発現するマウス(P0-Cre:iDTRマウス)を用いることで、線維化がもたらす合目的性を示した。その上で、線維芽細胞の形質転換やEPO産生能低下に関わる新規機構の解明のため、線維芽細胞をFACSにて回収し、線維化の際に働くと考えられている既に報告されているシグナル経路との比較の上、網羅的遺伝子解析を行うことを検討している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Onco-nephrology: current concepts and future perspectives2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kitai, Takeshi Matsubara, and Motoko Yanagita
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Clinical Oncology

      巻: 45 ページ: 617-628

    • DOI

      10.1093/jjco/hyv035

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nephrotic range proteinuria as a strong risk factor for rapid renal function decline during pre-dialysis phase in type 2 diabetic patients with severely impaired renal function2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kitai, Yohei Doi, Keisuke Osaki, Sayaka Sugioka, Masao Koshikawa, and Akira Sugawara
    • 雑誌名

      Clinical and Experimental Nephrology

      巻: 19 ページ: 1037-1043

    • DOI

      10.1007/s10157-015-1094-2

    • 査読あり
  • [学会発表] Prognostic Implications of Anemia in Patients with Chronic Kidney Disease Undergoing Elective Percutaneous Coronary Intervention2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kitai, Neiko Ozasa, Motoko Yanagita, Takeshi Kimura
    • 学会等名
      American Society of Nephrology 2015
    • 発表場所
      San Diego Convention Center, California
    • 年月日
      2015-11-03 – 2015-11-08
    • 国際学会
  • [学会発表] 第58回日本腎臓学会学術総会2015

    • 著者名/発表者名
      北井悠一朗、小笹寧子、静田聡、柳田素子、木村剛
    • 学会等名
      貧血が慢性腎臓病を有する安定狭心症患者の予後に与える影響
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-06-05 – 2015-06-07
  • [図書] オンコネフロロジー がん患者の急性腎障害2016

    • 著者名/発表者名
      北井悠一朗、柳田素子
    • 総ページ数
      4ページ
    • 出版者
      文光堂 Medical Practice
  • [図書] テストステロンとアンチエイジング テストステロンと腎機能2015

    • 著者名/発表者名
      北井悠一朗、柳田素子
    • 総ページ数
      5ページ
    • 出版者
      科学評論社 腎臓内科・泌尿器科

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公開日: 2016-12-27  

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