尿細管性機序に基づく食塩感受性・高血圧症の分子病態の解明と展開

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K09730
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 石上 友章 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (50264651)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 尿細管 / イオントランスポーター / レニン / アンジオテンシノーゲン / 高血圧 / 食塩感受性

研究実績の概要

本研究の目的は、これまでに研究代表者が進めてきた『高血圧症の食塩感受性をもたらす尿細管性機序の分子病態』を明らかにする研究の成果に基づき、尿細管レニン・アンジオテンシン系と遠位尿細管細胞における上皮性ナトリウムチャネル(ENaC)、その特異的制御因子Nedd4Lに着目した食塩感受性・高血圧症の制圧にある。ヒトゲノムの解析(Ishigami T et al. 1997, 1999, Hypertension, 2002, J Hum Genet.)から、遺伝子改変動物(Nedd4L, ARen2) を解析した高血圧発症分子病態モデルの機作を精査するとともにヒトへの応用を行い、ヒト尿細管に着目した高血圧症・食塩感受性の疾病・病態の克服を目指す。in silicoに、マウスNedd4-2遺伝子の分子多様性を明らかにし、Nedd4-2 C2ドメインをコードする新規エクソンの発見に成功し、Nedd4-2 C2ドメイン特異的なKOマウスを作製し表現型を解析した。(Minegishi S,Ishigami T, et al.Scientific Reports, 2016)Nedd4-2 C2ノックアウトマウスを対象にして、エプレレノン抵抗性の機序、心筋の電気的リモデリングの機序について解析を行い、論文化した。(Kino T, Ishigami T, et al. IJMS, 2017, Minegishi S, Ishigami T, et al. IJMS, 2017)尿細管RA系‐ENaC-Nedd4L/Nedd4-2系による、ナトリウム再吸収機構の制御へむけて、近位尿細管AGTの発現・分泌機序を明らかにする目的で、研究を進めている。併せて、プロレニン受容体の機能について、尿細管強制発現マウスを作製して、検討している。

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

ヒト不死化近位尿細管細胞を樹立して、Characterizationの解析、アンジオテンシノーゲンの分泌の確認、評価法の確立を終えた。東京大学創薬機構より提供された、低分子化合物ライブラリによるスクリーニングについて、成果をあげているが若干遅れている。Proteome解析、Transcriptome解析による結果の、validationの解析に着手した。知財化、論文化への道筋をつける段階にある。

今後の研究の推進方策

#1 ヒト不死化近位尿細管細胞による、アンジオテンシノーゲン産生・分泌制御機構の解明。
#2 尿細管特異的プロレニン受容体高発現マウスで、高血圧が発症することが、明らかになった。その分子機序を解明する。
#3 尿細管細胞におけるナトリウム応答性遺伝子と考えられる転写因子を、尿細管特異的にノックアウトした遺伝子改変動物を交配している。Floxedホモマウスの作製・繁殖しだい、表現型の解明を目指す。

次年度使用額が生じた理由

不死化した尿細管細胞を対象に、Proteome解析、Transcriptome解析を行った。マルチ・オミックス解析により、分子標的となる遺伝子の特定に成功した。今年度は、この解析に研究資源を集中した。マルチ・オミックス解析の成功により、分子標的が明らかになった。次年度に、特定した発現ベクターの作成、分子標的のクローニングを行うため、次年度の繰り越しが発生した。

研究成果

• [雑誌論文] Successful screening of sleep-disordered breathing using a pacemaker-based algorithm in Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Taguchi Yuka、Matsushita Kohei、Ishikawa Toshiyuki、Matsumoto Katsumi、Hosoda Junya、Iguchi Kouhei、Matsushita Hirooki、Kubota Kazumi、Sumita Shinnichi、Ishigami Tomoaki、Tamura Kouichi
  • 雑誌名: Journal of Cardiology 巻: 73 ページ: 394～400
  • DOI: 10.1016/j.jjcc.2018.10.007
• [雑誌論文] Arterial wall hypertrophy is ameliorated by α2-adrenergic receptor antagonist or aliskiren in kidneys of angiotensinogen-knockout mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakamori Haruka、Yoshida Shin-ichiro、Ishiguro Hiroaki、Suzuki Shota、Yasuzaki Hiroaki、Hashimoto Tatsuo、Ishigami Tomoaki、Hirawa Nobuhito、Toya Yoshiyuki、Umemura Satoshi、Tamura Kouichi
  • 雑誌名: Clinical and Experimental Nephrology 巻: 22 ページ: 773～781
  • DOI: 10.1007/s10157-017-1520-8
• [雑誌論文] Hydrostatic pressure suppresses fibrotic changes via Akt/GSK-3 signaling in human cardiac fibroblasts (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Ryo、Umemura Masanari、Narikawa Masatoshi、Fujita Takayuki、Yokoyama Utako、Ishigami Tomoaki、Kimura Kazuo、Tamura Kouichi、Ishikawa Yoshihiro
  • 雑誌名: Physiological Reports 巻: 6 ページ: e13687～e13687
  • DOI: 10.14814/phy2.13687
• [雑誌論文] New non-invasive indexes of arterial stiffness are significantly correlated with severity and complexity of coronary atherosclerosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Doi Hiroshi、Ishigami Tomoaki、Nakashima-Sasaki Rie、Kino Tabito、Chen Lin、Arakawa Kentaro、Teranaka Sae、Minegishi Shintaro、Abe Kaito、Ishikawa Toshiyuki、Sugano Teruyasu、Tamura Kouichi
  • 雑誌名: Clinical and Experimental Hypertension 巻: 41 ページ: 187～193
  • DOI: 10.1080/10641963.2018.1465072
• [雑誌論文] Acute Hyperthermia Inhibits TGF-β1-induced Cardiac Fibroblast Activation via Suppression of Akt Signaling (2018)
  • 著者名/発表者名: Narikawa Masatoshi、Umemura Masanari、Tanaka Ryo、Fujita Takayuki、Yokoyama Utako、Ishigami Tomoaki、Kimura Kazuo、Tamura Kouichi、Ishikawa Yoshihiro
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 ページ: 1～11
  • DOI: 10.1038/s41598-018-24749-6
• [雑誌論文] Relationship between sleep-disordered breathing and renal dysfunction in acute coronary syndrome (2018)
  • 著者名/発表者名: Kiyokuni Masayoshi、Kawashima Chika、Konishi Masaaki、Sakamaki Kentaro、Iwata Kiwamu、Nakayama Naoki、Komura Naohiro、Kosuge Masami、Sugano Teruyasu、Ishigami Tomoaki、Endo Tsutomu、Ishikawa Toshiyuki、Yamanaka Takeharu、Kimura Kazuo、Tamura Kouichi
  • 雑誌名: Journal of Cardiology 巻: 71 ページ: 168～173
  • DOI: 10.1016/j.jjcc.2017.07.017
• [雑誌論文] Angiotensin receptor-binding molecule in leukocytes in association with the systemic and leukocyte inflammatory profile (2018)
  • 著者名/発表者名: Haruhara Kotaro、Wakui Hiromichi、Azushima Kengo、Kurotaki Daisuke、Kawase Wataru、Uneda Kazushi、Haku Sona、Kobayashi Ryu、Ohki Kohji、Kinguchi Sho、Ohsawa Masato、Minegishi Shintaro、Ishigami Tomoaki、Matsuda Miyuki、Yamashita Akio、Nakajima Hideaki、Tamura Tomohiko、Tsuboi Nobuo、Yokoo Takashi、Tamura Kouichi
  • 雑誌名: Atherosclerosis 巻: 269 ページ: 236～244
  • DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2018.01.013
• [雑誌論文] Early Enhanced Leucine-Rich α-2-Glycoprotein-1 Expression in Glomerular Endothelial Cells of Type 2 Diabetic Nephropathy Model Mice (2018)
  • 著者名/発表者名: haku Sona、Wakui Hiromichi、Azushima Kengo、Haruhara Kotaro、Kinguchi Sho、Ohki Kohji、Uneda Kazushi、Kobayashi Ryu、Matsuda Miyuki、Yamaji Takahiro、Yamada Takayuki、Minegishi Shintaro、Ishigami Tomoaki、Yamashita Akio、Ohashi Kenichi、Tamura Kouichi
  • 雑誌名: BioMed Research International 巻: 2018 ページ: 1～9
  • DOI: 10.1155/2018/2817045
• [学会発表] 食塩と血圧と私―一周まわって知らない話。 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石上友章
  • 学会等名: 第41回日本高血圧学会
  • 招待講演
• [学会発表] カフ・オシロメトリック法による血圧・血管指標の測定値に与える、繰り返しカフ圧負荷 の影響についての検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 織井 隆介、石上 友章、土肥 宏志、寺中 紗絵、木野 旅人、中島 理恵、杉山 美智子、 峯岸 慎太郎、安部 開人、田村 功一
  • 学会等名: 第41回日本高血圧学会
• [学会発表] カフ・オシロメトリック法による中心血圧の測定による心機能評価の可能性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 寺中 紗絵、石上 友章、土肥 宏志、木野 旅人、峯岸 慎太郎、中島 理恵、荒川 健太郎、 杉山 美智子、石川 利之、田村 功一
  • 学会等名: 第41回日本高血圧学会
• [学会発表] Lubiprostone as a Potential Therapeutic Agent to Improve Intestinal Permeability and Prevent the Development of Atherosclerosis in ApoE KO mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Arakawa, Tomoaki Ishigami, et al.
  • 学会等名: 第83回日本循環器学会学術集会
• [産業財産権] Lubiprostoneの新規用途に関する特許出願 (2019)
  • 発明者名: 石上友章・荒川健太郎
  • 権利者名: 石上友章・荒川健太郎
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2019-049565