セリンプロテアーゼによる糸球体障害の分子機序解明ならびに新規CKD治療法への応用

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K09705
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 柿添 豊 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (70583037)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: セリンプロテアーゼ / ポドサイト / プラスミン / 糸球体障害

研究実績の概要

2017年度の研究において食塩負荷メタボリックシンドローム（Mets）ラット(SHR/ND mcr-cp)は著明な蛋白尿、糸球体障害（組織学的に巣状分節性の糸球体硬化）を呈し、尿中のプラスミン活性が亢進していることを確認した。近年、プラスミンが酸化ストレス等を介してpodocyte障害を誘導することが報告されたため、抗プラスミン作用をもつ合成セリンプロテアーゼ阻害薬メシル酸カモスタットを投与すると、プラスミン活性抑制、蛋白尿・糸球体障害の軽減を認めた。カモスタットは食塩負荷により亢進した酸化ストレス、糸球体内アポトーシス細胞の増加を有意に抑制した。カモスタットは糖代謝には影響を及ぼさなかった。
またDahl食塩感受性高血圧ラット(DSラット)においてもカモスタットは食塩負荷早期の糸球体障害を抑制することを確認している。これまで腎(whole kidney)抽出蛋白や尿中のプラスミン活性化を確認していたが、2018年度は腎組織を用いた免疫染色を行い、糸球体表面にプラスミンが存在していること、カモスタットはこの変化を抑制することを確認した。
一方で、カモスタットはDSラットの食塩負荷1-2日目の尿中プラスミン活性化を生じる前から尿中アルブミン排泄を抑制した。尿ザイモグラフィーで他のセリンプロテアーゼ活性化は確認できなかった。
以上の所見から、糸球体障害にプラスミンを含めたいくつかのセリンプロテアーゼが関与しており、セリンプロテアーゼを標的とした新たな腎疾患治療薬の可能性が示唆された。

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

本研究では糸球体障害を誘導するセリンプロテアーゼの同定と治療応用の可能性を検討している。候補セリンプロテアーゼとしてプラスミンを検出しており、合成セリンプロテアーゼ阻害薬によるプラスミン活性抑制が糸球体障害を軽減するという知見を得ている。

今後の研究の推進方策

糸球体におけるプラスミン活性化機序（uPAやtPA等のプラスミン活性化因子関与）を明らかにする。これまで使用しているセリンプロテアーゼ阻害薬カモスタットは特定のセリンプロテアーゼに対する特異性が高いものではないため、治療効果が標的セリンプロテアーゼ・プラスミンを阻害したことによる効果であるかは不明である。そのためプラスミンに特異性の高いセリンプロテアーゼ阻害薬の治療効果も検討する。また、我々が用いているザイモグラフィーで検出できないセリンプロテアーゼが腎障害に関与している可能性も示唆され、新規セリンプロテアーゼの同定法について検討する。

研究成果

• [雑誌論文] Insufficiency of urinary acid excretion of overweight or obese patients with chronic kidney disease and its involvement with renal tubular injury. (2019)
  • 著者名/発表者名: Eguchi K, Izumi Y, Nakayama Y, Inoue H, Marume T, Matsuo N, Hiramatsu A, Ono M, Kakizoe Y, Kuwabara T, Nonoguchi H, Mukoyama M.
  • 雑誌名: Nephrology (Carlton). 巻: 24 ページ: 1131-1141
  • DOI: 10.1111/nep.13553.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Doxycycline attenuates cisplatin-induced acute kidney injury through pleiotropic effects (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa T, Kakizoe Y, Iwata Y, Miyasato Y, Mizumoto T, Adachi M, Izumi Y, Kuwabara T, Suenaga N, Narita Y, Jono H, Saito H, Kitamura K, Mukoyama M
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol 巻: 315 ページ: 1347-1357
  • DOI: 10.1152/ajprenal.00648.2017.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sirtuin 7 Deficiency Ameliorates Cisplatin-induced Acute Kidney Injury Through Regulation of the Inflammatory Response. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyasato Y, Yoshizawa T, Sato Y, Nakagawa T, Miyasato Y, Kakizoe Y, Kuwabara T, Adachi M, Ianni A, Braun T, Komohara Y, Mukoyama M, Yamagata K
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 8 ページ: 5927
  • DOI: 10.1038/s41598-018-24257-7.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liddle's-like syndrome associated with nephrotic syndrome secondary to membranous nephropathy: the first case report. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi E, Yoshikawa K, Nakaya I, Kato K, Miyasato Y, Nakagawa T, Kakizoe Y, Mukoyama M, Soma J.
  • 雑誌名: BMC Nephrol. 巻: 19 ページ: 122
  • DOI: 10.1186/s12882-018-0916-3.
  • 査読あり
• [学会発表] Serine protease inhibition attenuates glomerular injuries in salt-sensitive hypertension (2018)
  • 著者名/発表者名: Iwata Y, Kakizoe Y, Nakagawa T, Izumi Y, Kuwabara T, Adachi M, Kitamura K, Mukoyama M
  • 学会等名: International Society of Hypertension 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 食塩感受性高血圧におけるセリンプロテアーゼ阻害薬の尿蛋白抑制効果の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岩田 康伸、柿添 豊、中川 輝政、泉 裕一郎、桒原 孝成、安達 政隆、北村 健一郎、向山 政志
  • 学会等名: 第22回日本心血管内分泌代謝学会学術総会
• [学会発表] 食塩感受性高血圧ラットにおけるアミロライドの腎組織中プラスミン抑制による降圧非依存的な腎保護効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鄧 欽元、柿添 豊、岩田 康伸、中川 輝政、安達 政隆、泉 裕一郎、桒原 孝成、北村 健一郎、向山 政志
  • 学会等名: 第54回高血圧関連疾患モデル学会
• [学会発表] メタボリックシンドロームラットにおけるセリンプロテアーゼ阻害薬の降圧およびポドサイト保護効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 水本 輝彦、柿添 豊、中川 輝政、宮里 賢和、岩田 康伸、安達 政隆、泉 裕一郎、桒原 孝成、北村 健一郎、向山 政志
  • 学会等名: 第54回高血圧関連疾患モデル学会
• [学会発表] プロスタシンによる生活習慣病発症の分子機序 (2018)
  • 著者名/発表者名: 柿添 豊、北村健一郎
  • 学会等名: 第23回日本病態プロテアーゼ学会学術集会