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2011 年度 実施状況報告書

ユビキチン・プロテアソームに着目した多発性嚢胞腎病態生理に基づく疾患特異的治療

研究課題

研究課題/領域番号 23591580
研究機関和歌山県立医科大学

研究代表者

中西 浩一  和歌山県立医科大学, 医学部, 講師 (50336880)

研究分担者 吉川 徳茂  和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (10158412)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード多発性嚢胞腎 / CPKマウス / ユビキチン・プロテアソーム / 上皮間葉移行(EMT) / 疾患特異的治療
研究概要

多発性嚢胞腎(polycystic kidney disease、PKD)は、わが国で最も頻度が高い遺伝性疾患であり、慢性腎不全の主要な原因の一つである。常染色体優性(ADPKD)と常染色体劣性(ARPKD)があり、臨床上の差違にもかかわらず共通の基本的病態生理が存在する。本研究の目的は、多発性嚢胞腎の複数の基本的病態生理におけるユビキチン・プロテアソーム蛋白分解機構(ubiquitin-proteasome system、UPS)の関与とその機序を解明し、それらを修飾することによる病態生理に基づいた疾患特異的治療開発のための基礎的知見の獲得、およびそのヒトへの応用のためのモデル動物を用いた治療研究による効果の確認である。<cpkマウスARPKDモデル> cpkマウスARPKDモデルは、藤田保健衛生大学疾患モデル教育研究センターから供与を受け既に当大学の動物実験施設において維持されている。生後1日、1週、2週、3週のcpkマウスおよび同腹のマウス(対照)を用いている。<研究遂行の基本方法> 標的分子の発現を蛋白と遺伝子レベルで検討し、疾患進行に伴い対照と比較して蛋白レベルのみの低下をきたした分子にUPS関与が考えられ、それらの分子についてUPS関連分子群の検討によりUPSの関与とその機序を明らかにする。具体的には以下の実験を進めている。蛋白発現:免疫組織化学染色、ウエスタンブロッティング、遺伝子発現:in situ hybridization、リアルタイム PCR、蛋白分解の定量:in vitro degradation assay、ユビキチン化の定量:in vitro ubiquitination assay。

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

以下の基本病態におけるUPSの関与を示すために着目する分子について、研究が着実に進行している。【1】細胞分化の異常・上皮間葉移行(EMT)における検討 EMTの機序としてWnt系、Hedgehog系情報伝達の変化を想定している。Wnt系:Wnt群、その受容体、情報伝達下流分子群、およびそれらの修飾分子。Hedgehog系:Hedgehog群、その受容体、情報伝達下流分子群、およびそれらの修飾分子。【2】増殖・細胞周期異常における検討 ErbB 系(EGFR 系): EGF,TGF-α,それらの受容体 EGFR/ErbB1、情報伝達下流分子群。サイクリン、およびその関連分子。【3】腎間質線維化における検討 TGF-βおよびSmad分子群(Smad2、Smad3、Smad7) 現時点で【3】が最も進んでおり、PKDにおけるTGF-β・Smad系の異常を確認しており、現在それらにおけるユビキチン・プロテアソーム蛋白分解機構の関与につき検討中である。

今後の研究の推進方策

前年度に引き続き、以下のPKDにおける基本病態につき研究を遂行予定である。【1】細胞分化の異常・上皮間葉移行(EMT)における検討 EMTの機序としてWnt系、Hedgehog系情報伝達の変化を想定している。Wnt系:Wnt群、その受容体、情報伝達下流分子群、およびそれらの修飾分子。Hedgehog系:Hedgehog群、その受容体、情報伝達下流分子群、およびそれらの修飾分子。【2】増殖・細胞周期異常における検討 ErbB 系(EGFR 系): EGF,TGF-α,それらの受容体 EGFR/ErbB1、情報伝達下流分子群。サイクリン、およびその関連分子【3】腎間質線維化における検討 TGF-βおよびSmad分子群(Smad2、Smad3、Smad7) また、最近のPKDにおける国内外の研究成果を考慮し、検討すべき基本病態の追加・変更を考慮する必要がある。具体的には、PKDにおける高血圧発症機序に関して上皮性ナトリウムイオンチャネル(ENaC、epithelial Na+ channel)の検討などを計画している。

次年度の研究費の使用計画

本研究では、腎組織におけるタンパク発現と遺伝子発現の解析が主要な部分となる。タンパク発現検討に不可欠な組織切片の作成にマイクロトームを使用する予定で、その経費が発生する。また、微量な蛋白の発現を微細構造の中で詳細に検討するために、プラスチックに組織を包埋する予定であるので、その薄切用に特殊なガラスナイフをマイクロトームにセッティングする必要がある。 電気泳動、免疫組織学的染色、各種ブロッティングなどの実験機器・器具が必要である。 種々の高価な抗体等が必要であり、また、分子生物学的実験試薬の種類も多く、その費用が発生する。 本研究の成果は画像により示される部分が多く、その作製のための費用が必要である。 本研究分野の成果は日進月歩であり、国内外において積極的に最新の知見を収集することにより、本研究の軌道を調節する必要があり、旅費が発生する。また、積極的に国内外の学会発表や英文誌への投稿を目指すため、その旅費や英文校正の費用が必要である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 多発性嚢胞腎診療指針2011

    • 著者名/発表者名
      乳原善文, 香村衡一, 木村理, 嶋村剛, 田邉一成, 土谷健, 成田一衛, 中西浩一, 西尾妙織, 奴田原紀久雄, 野村信介, 花岡一成, 東原英二, 堀江重郎, 武藤智, 望月俊雄
    • 雑誌名

      日本腎臓学会誌

      巻: 53 ページ: 556-583

  • [学会発表] Pathophysiology of polycystic kidney disease2011

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi K
    • 学会等名
      The 11th Asian Congress of Pediatric Nephrology 2011(招待講演)
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2011.6.2-4
  • [学会発表] cpkマウスARPKDモデルにおける上皮間葉移行(EMT)2011

    • 著者名/発表者名
      向山弘展,中西浩一,戸川寛子,濵武継,島友子,宮嶋正康,吉原大輔,長尾枝澄香,高橋久英,飯島一誠,吉川徳茂
    • 学会等名
      第52回日本腎臓学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011.6.15-17
  • [学会発表] Acceleration of Smad3 phosphorylation at linker regions via c-Jun NH2-terminal kinase (JNK) in cyst-lining epithelial cells in cpk mouse, a model of ARPKD.2011

    • 著者名/発表者名
      Mukaiyama H, Nakanishi K, Hama T, Togawa H, Shima Y, Miyajima M, Takahashi H, Nagao S, Iijima K, Yoshikawa N
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the American Society of Nephrology
    • 発表場所
      Philadelphia
    • 年月日
      2011.11.8-13
  • [学会発表] cpkマウスにおける部位特定的リン酸化Smad3の発現2011

    • 著者名/発表者名
      浜武継,中西浩一,向山弘展,戸川寛子,島友子,宮嶋正康,高橋久英,長尾枝澄香,飯島一誠,吉川徳茂
    • 学会等名
      第19回嚢胞性腎疾患研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-09-11
  • [図書] ARPKD(常染色体劣性多発性嚢胞腎) 多発性嚢胞腎診療ガイドQ&A2011

    • 著者名/発表者名
      中西浩一 監修 松尾清一 編集 堀江重郎
    • 総ページ数
      210-214
    • 出版者
      診断と治療社

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公開日: 2013-07-10  

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