尿毒症物質-アルブミン尿-腎臓間クロストークに基づくCKD個別化治療戦略の構築

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25460190
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 渡邊 博志 熊本大学, 薬学部, 准教授 (70398220)
• 研究分担者: 小田切 優樹 崇城大学, 薬学部, 教授 (80120145) ; 丸山 徹 熊本大学, 薬学部, 教授 (90423657)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 尿毒症物質 / 腎障害 / NADPH oxidase

研究概要

本研究では、PCSの細胞内蓄積が酸化ストレスに及ぼす影響と、それに伴う細胞障害の関連性を、CKDラット及びヒト近位尿細管上皮細胞(HK-2)を用いて検討した。CKDラットは 5/6腎臓摘出により作製した。血漿中PCS濃度及び酸化ストレス度はHPLC及びFREE carpe diemにて測定した。HK-2細胞内活性酸素種(ROS)産生は、ROS感受性試薬CM-H2DCFDAを用いて解析した。NADPH oxidase及び各種サイトカインの発現量はreal-time RT PCR及びWestern blotにより確認した。CKDラットでは血漿中PCS濃度が上昇し、PCS濃度と血漿中酸化ストレス度との間には有意な正の相関性が観察された。HK-2において、PCSは細胞内ROS産生を増大させた。このROS産生の増大はNADPH oxidaseの活性化に一部起因することが示唆された。ROS産生に伴い線維化マーカーの発現量増大と細胞障害が観察された。この現象は、有機アニオントランスポータ(OATs)阻害剤であるプロベネシド存在下で有意に抑制された。以上の結果より、CKDに伴うPCSの蓄積、特にOATsを介した腎細胞内への取り込みは、ROS産生を亢進することで腎線維化を惹起し、CKDの病態進展及び合併症発現に関与することが示唆された。

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

上述の通り、HK-2細胞に加え、CKDラットを用いた系において、PCSが尿細管障害を誘発することを明らかにしたため概ね順調に進展していると評価した。CKD患者血清由来アルブミンー尿毒症物質複合体を用いた検討が出来なかったので、次年度引き続き検討する。

今後の研究の推進方策

CKD患者血清中アルブミン-尿毒症物質-脂肪酸濃度の測定をスピードアップする。GS-MSを用いて血清中脂肪酸含量の定量方法を確立できたため、今後は検体を増やして、プロファイリングの作成を行う。なお、尿毒症物質濃度も引き続き測定する。患者血清中プロファイルと尿細管障害との連関について検証する。

研究成果

• [雑誌論文] Cys34-cysteinylated human serum albumin is a sensitive plasma marker in oxidative stress-related chronic diseases. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagumo K, Tanaka M, Chuang VT, Setoyama H, Watanabe H, Yamada N, Kubota K, Tanaka M, Matsushita K, Yoshida A, Jinnouchi H, Anraku M, Kadowaki D, Ishima Y, Sasaki Y, Otagiri M, Maruyama T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 ページ: e85216
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0085216
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Albumin fusion renders thioredoxin an effective anti-oxidative and anti-inflammatory agent for preventing cisplatin-induced nephrotoxicity (2014)
  • 著者名/発表者名: Kodama A, Watanabe H, Tanaka R, Kondo M, Chuang VT, Wu Q, Endo M, Ishima Y, Fukagawa M, Otagiri M, Maruyama T
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1840 ページ: 1152-62
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2013.12.007. Epub 2013 Dec 19.
  • 査読あり
• [雑誌論文] p-Cresyl sulfate induces osteoblast dysfunction through activating JNK and p38 MAPK pathways (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H, Iwasaki Y, Yamato H, Mori Y, Komaba H, Watanabe H, Maruyama T, Fukagawa M
  • 雑誌名: Bone 巻: 56 ページ: 347-354
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-acting human serum albumin-thioredoxin fusion protein suppresses bleomycin-induced pulmonary fibrosis progression (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka R, Watanabe H, Kodama A, Chuang VT, Ishima Y, Hamasaki K, Tanaka K, Mizushima T, Otagiri M, Maruyama T
  • 雑誌名: J Pharmacol Exp Ther 巻: 345 ページ: 271-283
  • 査読あり
• [雑誌論文] p-Cresyl sulfate causes renal tubular cell damage by inducing oxidative stress by activation of NADPH oxidase. (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H, Miyamoto Y, Honda D, Tanaka H, Wu Q, Endo M, Noguchi T, Kadowaki D, Ishima Y, Kotani S, Nakajima M, Kataoka K, Kim-Mitsuyama S, Tanaka M, Fukagawa M, Otagiri M, Maruyama T
  • 雑誌名: Kidney Int 巻: 83 ページ: 582-592
  • 査読あり
• [雑誌論文] A human serum albumin-thioredoxin fusion protein prevents experimental contrast-induced nephropathy (2013)
  • 著者名/発表者名: Kodama A, Watanabe H, Tanaka R, Tanaka H, Chuang VT, Miyamoto Y, Wu Q, Endo M, Hamasaki K, Ishima Y, Fukagawa M, Otagiri M, Maruyama T
  • 雑誌名: Kidney Int 巻: 83 ページ: 446-454
  • 査読あり
• [学会発表] ESI-TOFMSを用いた透析患者由来ヒト血清アルブミンの翻訳後修飾解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮村重幸（D3社会人）、南雲恒平、杉森剛志、渡邊博志、山田尚之、小田切優樹、丸山徹
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会2014/3/27-30（熊本）
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] ヒト血清アルブミンにおけるCys34-Cysteinylationの機序解明-肝硬変の影響- (2014)
  • 著者名/発表者名: 南雲恒平（D3）、今福匡司、山田尚之、渡邊博志、異島優、田中基彦、佐々木裕、小田切優樹、丸山徹
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会2014/3/27-30（熊本）
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] Human organic anion transporters function as a high-capacity transporter for p-cresyl sulfate (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Watanabe, Yoshiaki Sakaguchi, Ryusei Sugimoto, Yu Ishima, Ken-ichi Kaneko, Hiroshi Iwata, Masaki Otagiri and Toru Maruyama
  • 学会等名: 8th International Society on Uremia Research and Toxicity
  • 発表場所: Okinawa convention hall
  • 年月日: 20140313-20140315
  • 招待講演
• [学会発表] 尿毒素の酸化ストレス誘導を介したマウス骨格筋細胞障害作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 榎木裕紀（D2）、渡邊博志、異島 優、小田切 優樹、丸山 徹
  • 学会等名: 第30回日本薬学会九州支部大会
  • 発表場所: 長崎国際大学
  • 年月日: 20131207-20131208
• [学会発表] ヒト有機アニオントランスポーターは尿毒症物質p-クレジル硫酸の高容量性トランスポーターとして機能する（ (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本 龍星（D1）、渡邊 博志、坂口 義明、宮本 洋平、異島 優、金子 健一、岩田 宏、小田切 優樹、丸山 徹
  • 学会等名: 第30回日本薬学会九州支部大会
  • 発表場所: 長崎国際大学
  • 年月日: 20131207-20131208
• [学会発表] Mechanism of enhanced cysteinylation of Cys34 in human serum albumin in chronic liver disease (2013)
  • 著者名/発表者名: Kohei Nagumo (D3), Tadashi Imafuku, Naoyuki Yamada, Hiroshi Watanabe, Yu Ishima, Motohiko Tanaka, Yutaka Sasaki, Masaki Otagiri and Toru Maruyama
  • 学会等名: Asian Federation for Pharmaceutical Sciences 2013
  • 発表場所: Ramada Plaza Jeju Hotel
  • 年月日: 20131121-20131122
• [学会発表] MECHANISM OF ENHANCED CYSTEINYLATION OF Cys34 IN HUMAN SERUM ALBUMIN IN CHRONIC LIVER DISEASE (2013)
  • 著者名/発表者名: Kohei Nagumo（D3）, Tsuyosi Sugimori, Naoyuki Yamada, Hiroshi Watanabe, Yu Ishima, Motohiko Tanaka, Yutaka Sasaki, Masaki Otagiri, Toru Maruyama
  • 学会等名: 日本薬物動態学会 第28回年会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 20131009-20131011
• [学会発表] TRANSPORT OF P-CRESYL SULFATE, A UREMIC TOXIN, VIA HUMAN ORGANIC ANION TRANSPORTER (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Watanabe, Yoshiaki Sakaguchi, Ryusei Sugimoto, Yu Ishima, Ken-ichi Kaneko, Hiroshi Iwata, Masaki Otagiri, Toru Maruyama
  • 学会等名: 日本薬物動態学会 第28回年会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 20131009-20131011
• [学会発表] 尿毒症物質p-クレジル硫酸の酸化ストレス誘導を介した尿細管障害作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邊博志、宮本洋平、田中寿絵、異島 優、田中元子、松下和孝、深川雅史、小田切優樹、丸山 徹
  • 学会等名: 第58回日本透析医学会学術集会総会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 20130621-20130623
• [学会発表] ESI-TOF MSを用いた透析患者由来ヒト血清アルブミンの翻訳後修飾解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 南雲恒平（D3）、杉森剛志、阿部貴弥、申 曽洙、渡邊博志、山田尚之、田中元子、松下和孝、小田切優樹、丸山 徹
  • 学会等名: 第58回日本透析医学会学術集会総会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 20130621-20130623
• [学会発表] 尿毒症物質p-クレジル硫酸の腎排泄過程におけるhOATsの関与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂口義明（B6）、渡邊博志、宮本洋平、異島 優、金子健一、岩田 宏、小田切 優樹、丸山 徹
  • 学会等名: 日本薬剤学会第28年会
  • 発表場所: ウインクあいち
  • 年月日: 20130523-20130525
• [備考] 熊本大学薬学部薬剤学分野
  • URL: http://www.pharm.kumamoto-u.ac.jp/Labs/Yakuzai/