副腎アルドステロン合成酵素の発現制御を基盤とした糖尿病性腎症の新規治療法の開発

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25461381
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 菅原 明 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90270834)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: アルドステロン / 糖尿病 / 高血圧 / CYP11B2 / 遺伝子改変マウス / DNAマイクロアレイ / 糖尿病性腎症 / 創薬

研究概要

1）高血糖刺激によるCYP11B2発現・アルドステロン分泌亢進メカニズムの解明：
i）DNAマイクロアレイ：我々は、高血糖刺激+/-後のヒト副腎H295R細胞からRNAを抽出した後に、DNAマイクロアレイを施行した。その結果、アルドステロン合成酵素CYP11B2の発現亢進が確認されたことに加え、カルシウムシグナル伝達に関与する多くの遺伝子の変動が認められた。
ii）定量PCR：高血糖刺激+/-後のヒト副腎H295R細胞から抽出したRNAを用いて定量PCRを行ったところ、CYP11B2の発現亢進の他、T型カルシウムチャネルや転写因子Nurr1やNGFIBの発現亢進が認められた。
iii）細胞内Ca2+測定：高血糖刺激下のH295R細胞にアンジオテンシンIIや塩化カリウムを投与したところ、非刺激下の場合に比して細胞内Ca2+の上昇が認められた。
iv）阻害剤実験：Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ（CaMK）阻害薬であるKN-93の添加により、高血糖誘導性のCYP11B2発現亢進の抑制が認められた。また、カルシウムチャネルブロッカー（特にL/T型）によっても高血糖誘導性のCYP11B2発現亢進の抑制が認められた。
2）iNOS TGマウス・iNOS/RAGEダブルTGマウス腎病変とcyp11b2発現・アルドステロン分泌の連関の検討：我々は、生後8週間の野生型マウス、iNOS TGマウス、iNOS/RAGEダブルTGマウスから腎臓を摘出した後にRNAを抽出し、現在cyp11b2の定量PCRを施行中である。尿中アルドステロン測定に関しては、ELISA前に尿中アルドステロンを抽出する必要があり、現在、その条件検討が終了したところである。また、同RNAを用いて、DNAマイクロアレイも施行し、現在得られた結果の解析中である。

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

研究実績の概要で示した様に、1）高血糖刺激によるCYP11B2発現・アルドステロン分泌亢進メカニズムの解明の、i）DNAマイクロアレイ、ii）定量PCR、iii）細胞内Ca2+測定、iv）阻害剤実験に関しては、予定していた研究を全て遂行する事が出来た。2）iNOS TGマウス・iNOS/RAGEダブルTGマウス腎病変とcyp11b2発現・アルドステロン分泌の連関の検討に関しては、cyp11b2発現は現在定量PCR施行中であり、尿中アルドステロン測定に関してはELISAの条件検討が終了したところであるが、当初の計画には含まれていなかったiNOS TGマウス・iNOS/RAGEダブルTGマウスの糸球体RNAを用いてのDNAマイクロアレイを施行し、現在データの解析中である。以上の結果から、本プロジェクトはおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

平成26年度は、平成25年度に引き続いてiNOS TGマウス・iNOS/RAGEダブルTGマウス腎病変とcyp11b2発現・アルドステロン分泌の連関の検討を行う事に加え、高血糖刺激によるCYP11B2発現亢進を抑制する新規薬剤のスクリーニングを予定している。平成27年度は、得られた新規薬剤のiNOS TGマウスならびにiNOS/RAGEダブルTGマウスを用いた検証を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Angiotensin II receptor blockers differentially affect CYP11B2 expression in human adrenal H295R cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Uruno A, Kogure N, Sugawara K, Shimada H, Nezu M, Saito-Ito T, Iki Y, Kudo M, Shimizu K, Sato I, Yoshikawa T, Satoh F, Ito R, Yokoyama A, Rainey WE, Saito-Hakoda A, Ito S, Sugawara A
  • 雑誌名: Mol Cell Endocrinol 巻: 383 ページ: 60-68
  • DOI: 10.1016/j.mce.2013.12.004.
  • 査読あり
• [学会発表] High-glucose stimulates aldosterone synthase gene (CYP11B2) expression via the induction of T-type calcium channels in H295R cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Naotaka Kogure, Ken Matsuda, Akira Uruno, Kaori Sugawara, Ikuko Sato, Kyoko Shimizu, Rehana Parvin, Takeo Yoshikawa Masataka Kudo, Akiko Saito-Hakoda, Ryo Ito, Atsushi Yokoyama, Sadayoshi Ito, Akira Sugawara
  • 学会等名: ICE/ENDO2014
  • 発表場所: アメリカ合衆国シカゴ
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-23
• [学会発表] The innovation of a novel drug screening system for the inhibitors of aldosterone synthase gene (CYP11B2) expression (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ito, Ken Matsuda, Akira Uruno, Atsushi Yokoyama, Akira Sugawara
  • 学会等名: ICE/ENDO2014
  • 発表場所: アメリカ合衆国シカゴ
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-23
• [備考] 分子内分泌学分野
  • URL: http://www.med.tohoku.ac.jp/org/health/84/index.html
• [備考] Molecular Endocrinology
  • URL: http://www.med.tohoku.ac.jp/english/org/health/84/index.html