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2019 年度 実施状況報告書

糸球体足細胞最終分化維持機構の解明と糖尿病性腎症に対する新規治療応用の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K08254
研究機関東海大学

研究代表者

和田 健彦  東海大学, 医学部, 准教授 (90447409)

研究分担者 深川 雅史  東海大学, 医学部, 教授 (00211516)
豊田 雅夫  東海大学, 医学部, 准教授 (00349383)
澤田 佳一郎  東海大学, 医学部, 客員講師 (10420952)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード糸球体足細胞 / 活性型ビタミンD / 細胞周期 / 糖尿病性腎症
研究実績の概要

本研究では、代謝性ストレスを中心とした種々の足細胞障害性ストレスに対して、ビタミンDが最終分化段階を維持することを通じて保護作用を発揮するとの仮説を検証し、その機序を明らかにすることを目的としている。これまでに、in vivoでの検討においてparicalcitolが実際にストレプトゾトシン糖尿病マウスにおけるアルブミン尿を抑制することを観察していたが、さらに2019年度の検討において足細胞関連蛋白の発現低下を確認することができた。その機序を分子レベルで解明するために、分化条件下で培養した温度感受性不死化マウス足細胞を用いてin vitroでの検討を行っている。細胞障害性ストレスとしてTGF-β1やlipopolysacchalide (LPS)などを培養上清へ添加、一方でvehicleまたは活性型ビタミンD(paricalcitolまたは calcitriol)を同様に添加し、足細胞における細胞周期調節蛋白の発現や、細胞骨格の変化について検討を重ねてきた。使用している培養細胞にはビタミンD受容体が発現していることが確認されており、活性型ビタミンDの存在下で受容体の発現が誘導されることが観察された。また、2019年度の検討により、細胞骨格の変化がビタミンD共存により軽減され、足細胞のmigrationに変化が見られたが、現在は統計学的に有意であるかどうか確認実験を行っている。さらに細胞周期調節蛋白のうちp21などいくつかの分子でTGF-β1存在下で発現の変化が認められ、活性型ビタミンDはその変化を抑制する方向に作用することを見出した。最終年度においては、ビタミンD受容体シグナルとこれらの分子レベルでの変化をつなぐものが何であるかを詳細に検討する予定である。

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

現在までにin vivoでの糖尿病性腎症モデルにおいて、活性型ビタミンDがアルブミン尿軽減効果を発揮し、この条件下において糸球体足細胞スリット膜関連分子の発現が維持されているという結果が病理組織学的検討の中で得られた。これまでの知見により、アルブミン尿抑制効果の理由の少なくとも一部はスリット膜関連分子の発現維持に起因すると考えられる。また、培養細胞を用いたin vitro実験では糖尿病性腎症での関連が確立しているTGF-β1による足細胞の細胞骨格の変化やmigrationの変化が、活性型ビタミンD製剤の共存下では抑制されることが観察され、同様の条件下ではこれらの現象は一部の細胞周期調節蛋白の発現変動と関連し、分化状態維持に関わるとする仮説を支持する結果が得られている。

今後の研究の推進方策

現時点で概ね予定通り進行しており、今後はビタミンD受容体シグナルと細胞周期調節蛋白および細胞分化状態の関連について、その分子生物学的機序の詳細を検討する予定である。この検討事項としてはビタミンD受容体シグナルと足細胞の細胞周期および分化状態の関係(ビタミンD受容体シグナルのいくつかの段階で抑制実験を行い、足細胞の分化状態や細胞周期調節蛋白発現を評価)が中心となるが、ビタミンD受容体シグナルが足細胞スリット膜関連分子に及ぼす直接的影響も検討する必要がある可能性がある。また、この過程で、中間で働く分子のリン酸化等のシグナルや分子間の相互作用について、詳細な分子レベルの検討が必要となる可能性を想定している。さらに、これらの知見から再度マウスモデルでの病理組織学的検討に戻り、in vivoでの分子動態について確認することも想定している。

次年度使用額が生じた理由

初年度は培養細胞を用いた実験が多くを占め、当研究室既存の培養細胞および細胞培養用試薬、mRNA発現解析用の定量PCR用試薬(プライマーを含む)等を使用することができたため、想定よりも少額の支出で実験を遂行することができた。2019年度は概ね予想通りの研究消耗品および試薬の購入となったが、2020年度は追加実験などで再度動物実験に係る諸費用や抗体等比較的高額な試薬購入が必要となると考えられ、配算額がすべて必要となると見込まれる。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Skeletal and mineral metabolic effects of risedronate in a rat model of high-turnover renal osteodystrophy2020

    • 著者名/発表者名
      Ishida Hiroaki, Komaba Hirotaka, Hamano Naoto, Yamato Hideyuki, Sawada Kaichiro, Wada Takehiko, Nakamura Michio, Fukagawa Masafumi.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Metab

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00774-020-01095-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parathyroid hormone-producing cells exist in adipose tissues surrounding the parathyroid glands in hemodialysis patients with secondary hyperparathyroidism2020

    • 著者名/発表者名
      Kakuta Takatoshi、Sawada Kaichiro、Kanai Genta、Tatsumi Ryoko、Miyakogawa Takayo、Ishida Mari、Nakazawa Raima、Fukagawa Masafumi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 3290

    • DOI

      10.1038/s41598-020-60045-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Falsely Elevated Serum Creatinine Associated With IgM Paraproteinemia2020

    • 著者名/発表者名
      Mase Hiroyasu、Hamano Naoto、Mizuhara Ryoko、Nozaki Tsukasa、Saso Takayuki、Wada Takehiko、Asai Satomi、Miyachi Hayato、Fukagawa Masafumi
    • 雑誌名

      Kidney International Reports

      巻: 5 ページ: 377~381

    • DOI

      10.1016/j.ekir.2019.11.017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metacarpal bone mineral density by radiographic absorptiometry predicts fracture risk in patients undergoing maintenance hemodialysis2020

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Yosuke, Komaba Hirotaka, Hamano Naoto, Wada Takehiko, Hida Miho, Suga Takao, Kakuta Takatoshi, Fukagawa Masafumi
    • 雑誌名

      Kidney International

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in fibroblast growth factor 23 and soluble Klotho levels after hemodialysis initiation.2020

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Chiaki, Komaba Hirotaka, Ishida Hiroaki, Nakagawa Yosuke, Hamano Naoto, Koizumi Masahiro, Kanai Genta, Wada Takehiko, Nakamura Michio, Fukagawa Masafumi
    • 雑誌名

      Kidney Medicine

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Podocyte Injury Augments Intrarenal Angiotensin II Generation and Sodium Retention in a Megalin-Dependent Manner2019

    • 著者名/発表者名
      Koizumi Masahiro、Ueda Kohei、Niimura Fumio、Nishiyama Akira、Yanagita Motoko、Saito Akihiko、Pastan Ira、Fujita Toshiro、Fukagawa Masafumi、Matsusaka Taiji
    • 雑誌名

      Hypertension

      巻: 74 ページ: 509~517

    • DOI

      10.1161/HYPERTENSIONAHA.118.12352

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehensive three-dimensional analysis (CUBIC-kidney) visualizes abnormal renal sympathetic nerves after ischemia/reperfusion injury2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Sho、Susaki Etsuo A.、Tanaka Tetsuhiro、Komaba Hirotaka、Wada Takehiko、Fukagawa Masafumi、Ueda Hiroki R.、Nangaku Masaomi
    • 雑誌名

      Kidney International

      巻: 96 ページ: 129~138

    • DOI

      10.1016/j.kint.2019.02.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Liquid-Based Cytology System, without the Use of Cytocentrifugation, for Detection of Podocytes in Urine Samples of Patients with Diabetic Nephropathy2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Moritsugu、Toyoda Masao、Saito Nobumichi、Kaneyama Noriko、Miyatake Han、Tanaka Eitaro、Komaba Hirotaka、Hara Masanori、Fukagawa Masafumi
    • 雑誌名

      Journal of Diabetes Research

      巻: 2019 ページ: 1~7

    • DOI

      10.1155/2019/9475637

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] CKD-MBD・貧血治療の現況と未来2020

    • 著者名/発表者名
      和田健彦
    • 学会等名
      第10回血液透析技能セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Management of Hyperphosphatemia and Vascular Calcification in CKD2019

    • 著者名/発表者名
      Fukagawa Masafumi
    • 学会等名
      26th Postgraduate course in dialysis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Acute kidney injury promotes osteoid formation in rats2019

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Y, Komaba H, Ishida H, Hamano N, Yamato H, Sawada K, Wada T, Nakamura M, Fukagawa M
    • 学会等名
      56th ERA-EDTA Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Preceding high phosphate diet exacerbates acute kidney injury in rats2019

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Y, Komaba H, Ishida H, Hamano N, Kondo Y, Fajol A, Sawada K, Wada T, Nakamura M, Fukagawa M
    • 学会等名
      ASN Kidney Week 2019
    • 国際学会
  • [図書] 内科学書 改訂第9版.中山書店,pp528-533,20192019

    • 著者名/発表者名
      和田健彦
    • 総ページ数
      3672
    • 出版者
      中山書店
    • ISBN
      978-4-521-74749-1
  • [備考] 東海大学医学部腎内分泌代謝内科ホームページ

    • URL

      http://u-tokai-nem.jp

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公開日: 2021-01-27  

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