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2020 年度 実施状況報告書

糖尿病腎症のエネルギー代謝を司るROCK2シグナルの機構解明と治療標的化戦略

研究課題

研究課題/領域番号 20K08645
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

的場 圭一郎  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (20459647)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード糖尿病腎症 / 糖尿病 / 慢性腎臓病 / Rho-kinase / ROCK2 / 尿細管間質
研究実績の概要

糖尿病腎症の病態解明と新たな治療法の確立は、学究的な側面のみならず、透析医療を取り巻く経済的側面からも急務となっている。低分子量G蛋白Rhoの下流分子であるRho-kinase (ROCK)は、細胞形態や遺伝子発現を制御するserine/threonine kinaseである。我々は、糖尿病のマウスおよびヒト腎組織でROCKシグナルが活性化される点に着目し、ROCKの阻害が糖尿病腎症の進展を抑制することを報告した。さらに、ROCKアイソフォームに対する選択的な治療アプローチが、腎構成細胞のエネルギー代謝改善に有効であることを予備的な検討において見出した。
本研究は、尿細管間質で高度に発現するROCK2アイソフォームに着目し、これを介したエネルギー代謝異常による糖尿病腎症の発症機序を解明することを目的とする。本研究の成果は、ROCK2を標的とした糖尿病腎症の治療薬開発につながるものである。
ROCK2は全身に発現し、多彩な作用を担っている。そのため、腎組織での役割を解明するには臓器特異的遺伝子改変動物の入手が不可欠であり、本研究では尿細管上皮特異的ROCK2欠損マウスの作製に取り組んだ。我々が独自に樹立したROCK2 floxマウスと、腎尿細管上皮細胞にCre recombinaseを発現するSlc5a2-Creマウスを交配し、尿細管上皮細胞特異的ROCK2欠損マウス(TR2KO)の作製に成功した。

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

ROCK2 floxマウスと、腎尿細管上皮細胞にCre recombinaseを発現するSlc5a2-Creマウスを交配し、尿細管上皮細胞特異的ROCK2欠損マウス(TR2KO)の作製に成功した。現在安定的に系統を維持しており、TR2KOの表現型解析を開始している。

今後の研究の推進方策

尿細管上皮細胞特異的ROCK2欠損マウス(TR2KO)の腎機能と尿細管間質の形態を観察し、ROCK2欠損によって生じる表現型を確認する。次に、TR2KOに対し、膵β細胞を破壊するストレプトゾトシンを腹腔内投与することで、インスリン欠乏を主徴とする1型糖尿病モデルマウスを作製する。尿中アルブミン排泄量の増加と腎組織の形態学的変化から、腎症の発症・進展における尿細管ROCK2の役割を明らかにする。間質病変が顕著に見られない場合は、片側尿管結紮による負荷を加える。さらに、レプチン受容体に変異を持つdbマウスとの交配から、インスリン抵抗性を呈する2型糖尿病モデルマウスを作製する。dbマウスとの交配が予定通り進まない場合は、60%高脂肪食投与によって腎症を誘導する。尿中アルブミン排泄量と腎組織形態の変化から、糖尿病の病型を問わず、ROCK2が腎症進行に関与するか否かを検討する。マウス腎組織から尿細管上皮細胞を分取し、RNA-Seqによる遺伝子発現プロファイリングを行う。ROCK2欠損によって変化するtranscriptomeから、尿細管間質病変の表現型差異を決定する遺伝子群を同定する。また、脂肪酸を基質として利用するミトコンドリア呼吸の変化をflux analyzerを用いて明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

2020年度は尿細管上皮特異的ROCK2欠損マウスの作製に取り組んだが、交配が順調に進んだため、動物飼育費と遺伝子型解析費に未使用額が生じた。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件) 図書 (6件)

  • [雑誌論文] Myeloid Kruppel-like factor 2 is a critical regulator of metabolic inflammation2020

    • 著者名/発表者名
      Sweet DR, Vasudevan NT, Fan L, Booth CE, Keerthy KS, Liao X, Vinayachandran V, Takami Y, Tugal D, Sharma N, Cha ER, Zhang L, Qing Y, Gers SL, Fu C, Wynshaw-Boris A, Sangwung P, Nayak L, Holvoet P, Matoba K, Lu Y, Zhou G, Jain MK
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 ページ: 5872

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19760-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The thromboprotective effect of traditional Chinese medicine Tongji 2 granules is dependent on anti-inflammatory activity by suppression of NF-κB pathways2020

    • 著者名/発表者名
      Zhou L, Lapping S, Liao X, Lu Y, Zhou G, Matoba K, Vasudevan N, Wang L, Nayak L
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 15 ページ: e0241607

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0241607. eCollection 2020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The physiology, pathology, and therapeutic interventions for ROCK isoforms in diabetic kidney disease2020

    • 著者名/発表者名
      Matoba K*, Takeda Y, Nagai Y, Sekiguchi K, Yokota T, Utsunomiya K, Nishimura R
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 11 ページ: 585633

    • DOI

      10.3389/fphar.2020.585633. eCollection 2020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ROCK inhibition may stop diabetic kidney disease2020

    • 著者名/発表者名
      Matoba K*, Takeda Y, Nagai Y, Kanazawa Y, Kawanami D, Yokota T, Utsunomiya K, Nishimura R
    • 雑誌名

      JMA Journal

      巻: 3 ページ: 154

    • DOI

      10.31662/jmaj.2020-0014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endothelial dysfunction in diabetes2020

    • 著者名/発表者名
      Takeda Y, Matoba K*, Sekiguchi K, Nagai Y, Yokota T, Utsunomiya K, Nishimura R
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 8 ページ: 182

    • DOI

      10.3390/biomedicines8070182

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Matoba K, Takeda Y, Nagai Y, Akamine T, Kanazawa Y, Kawanami D, Utsunomiya K, Nishimura R2020

    • 著者名/発表者名
      Renal distribution and expression analysanalysis is of ROCK isoforms in diabetic kidney disease
    • 学会等名
      American Diabetes Association's 80th Scientific Sessions
    • 国際学会
  • [学会発表] Ablation of endothelial ROCK2 promotes fat browning and improves metabolic dysfunction2020

    • 著者名/発表者名
      Takeda Y, Matoba K, Kawanami D, Nagai Y, Kanazawa Y, Yokota T, Utsunomiya K, Nishimura R
    • 学会等名
      American Diabetes Association's 80th Scientific Sessions
    • 国際学会
  • [学会発表] ROCK1/AMPK axis regulates the development of diabetic kidney disease via modulation of fatty acid metabolism2020

    • 著者名/発表者名
      Nagai Y, Matoba K, Takeda Y, Akamine T, Yokota T, Kawanami D, Utsunomiya K, Nishimura R
    • 学会等名
      American Diabetes Association's 80th Scientific Sessions
    • 国際学会
  • [学会発表] Differential expression of ROCK isoforms in diabetic kidney disease2020

    • 著者名/発表者名
      Matoba K, Takeda Y, Nagai Y, Akamine T, Kanazawa Y, Kawanami D, Utsunomiya K, Nishimura R
    • 学会等名
      European Association for the Study of Diabetes 56th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Endothelial ROCK2 blockade promotes fat browning and improves metabolic dysfunction2020

    • 著者名/発表者名
      Takeda Y, Matoba K, Kawanami D, Nagai Y, Kanazawa Y, Yokota T, Utsunomiya K, Nishimura R
    • 学会等名
      European Association for the Study of Diabetes 56th Annual Meeting(
    • 国際学会
  • [学会発表] ROCK1/AMPK axis regulates the development of diabetic kidney disease via modulation of fatty acid utilization2020

    • 著者名/発表者名
      Nagai Y, Matoba K, Takeda Y, Akamine T, Kanazawa Y, Yokota T, Kawanami D, Utsunomiya K, Nishimura R
    • 学会等名
      European Association for the Study of Diabetes 56th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 腎糸球体ROCK2の生理的機能と糖尿病腎症における病態意義2020

    • 著者名/発表者名
      的場 圭一郎, 竹田 裕介, 永井 洋介, 赤嶺 友代, 金澤 康, 川浪 大治, 横田 太持, 宇都宮 一典, 西村 理明
    • 学会等名
      第63回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] 血管内皮ROCK2欠損は白色脂肪細胞の褐色化を介して糖・脂質代謝を改善する2020

    • 著者名/発表者名
      竹田 裕介, 的場 圭一郎, 永井 洋介, 金澤 康, 川浪 大治, 横田 太持, 宇都宮 一典, 西村 理明
    • 学会等名
      第63回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] ROCK1/AMPK axisによる脂肪酸の利用障害を介した糖尿病腎症進展機構2020

    • 著者名/発表者名
      永井 洋介, 的場 圭一郎, 竹田 裕介, 赤嶺 友代, 横田 太持, 川浪 大治, 八子 英司, 三五 一憲, 宇都宮 一典, 西村 理明
    • 学会等名
      第63回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] ポストSGLT2阻害薬時代の糖尿病性腎臓病の新規治療戦略 低分子量Gタンパク質シグナル異常と腎障害2020

    • 著者名/発表者名
      的場 圭一郎
    • 学会等名
      第63回日本腎臓学会年次学術集会
  • [図書] 臨床栄養・管理栄養士として知っておきたい!「糖尿病診療ガイドライン2019」改定のポイント2020

    • 著者名/発表者名
      的場 圭一郎
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      医歯薬出版
  • [図書] Diabetes Strategy・座談会 糖尿病の食事療法 ~新しいガイドラインの考え方~2020

    • 著者名/発表者名
      的場 圭一郎
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      先端医学社
  • [図書] 糖尿病合併症・糖尿病透析予防指導の在り方と課題 病期に応じた糖尿病性腎症の治療2020

    • 著者名/発表者名
      的場 圭一郎
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      日本糖尿病合併症学会
  • [図書] JMS・Medical Frontline 未来からの提言2020

    • 著者名/発表者名
      的場 圭一郎
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      The Japan Medical Society
  • [図書] 内科・いま知っておきたい!内科最新トピックス2020

    • 著者名/発表者名
      的場 圭一郎, 西村 理明
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      南江堂
  • [図書] 機能性食品と薬理栄養・糖尿病・代謝疾患と食事療法2020

    • 著者名/発表者名
      的場 圭一郎
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      日本機能性食品医用学会

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公開日: 2021-12-27  

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