生活習慣病関連腎症の発症・進展における臓器・細胞連関と内分泌因子の意義

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26461226
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 向山 政志 熊本大学, 大学院生命科学研究部, 教授 (40270558)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 糖尿病性腎症 / metabolic syndrome / 高血圧 / ナトリウム利尿ペプチド / アルドステロン / レニン・アンジオテンシン系 / 自然炎症 / マクロファージ

研究実績の概要

メタボリック症候群(MetS)関連腎症における蛋白尿と腎障害進行のメカニズム、特にpodocyteを中心とした糸球体傷害の分子機序とそれにおける細胞・臓器間ネットワークの解明を目指した検討を行い、以下の研究成果を得た。
1．Na利尿ペプチド(NP)のpodocyte局所における役割：MetSではNP低下とアルドステロン(Aldo)亢進が知られている。podocyte特異的NP受容体(GC-A)欠損マウスを用いたin vivoでの解析、および培養podocyteを用いたin vitroでの解析を行った。その結果、GC-A欠損ではAldo負荷で著しいpodocyte傷害が起こること、NPのAldo拮抗作用において、局所でのp38MAPKおよびmatrix metalloproteinase-10発現抑制が重要である可能性が示された。
2．糖尿病性腎症、腎線維化におけるmicroRNAの意義：糖尿病性腎症症例およびモデルマウスにおいて、podocyteでのmiR-26a発現低下がTGF-beta/CTGFシグナル増強を介して腎症進行に関与する可能性を示した。さらに、腎間質線維化進行において、TGF-betaによるmiR-221抑制を介した尿細管上皮でのANGPTL2の増加が、マクロファージ動員と腎線維化に重要であることを示した。
3．腎障害進展における自然炎症とマクロファージ由来MRP8の意義：糖尿病性腎症モデルに高脂肪食あるいはangiotensin IIを負荷すると自然炎症の著しい亢進が起こり、さらにin vitroではメサンギウム細胞共存下でマクロファージの活性化、MRP8発現著増を認めた。現在、これを媒介する液性因子の探索を行っている。
4．肥満高血圧モデルにおけるセリンプロテアーゼの役割：MetSモデルラットSHR/ND mcr-cpに高食塩食負荷を行うと著しい蛋白尿とpodocyte傷害を認め、セリンプロテアーゼ阻害薬投与にて明らかな改善を認めた。現在、これに関与するpodocyteでのプロテアーゼの解析を進めている。

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

研究計画に示した内容に関する成果が出てきており、学会発表（米国腎臓学会、日本腎臓学会、日本高血圧学会、他）、および一部論文発表を行うことができた。さらに、論文発表の準備をすすめている。

今後の研究の推進方策

今年度は、レニン・アンジオテンシン・アルドステロン系とナトリウム利尿ペプチド系のpodocyteにおけるクロストークの分子機序、またpodocyte傷害から糸球体硬化に至る分子メカニズムについてより詳細に検討する。また、糸球体傷害における自然炎症の意義について、MRP8 conditional knockout mouseを用いた解析を進めるとともに、マクロファージとpodocyte、メサンギウム細胞の共培養系を用いて解析をし、細胞間クロストークにおける液性因子の同定とそれを介したマクロファージ活性化の機序を明らかにする。さらに、肥満高血圧モデルにおいて、podocyte局所におけるプロテアーゼ活性化とその酸化ストレスおよびアポトーシスに及ぼす意義を検討する。

研究成果

• [国際共同研究] University of Bristol(United Kingdom)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Bristol
• [国際共同研究] National Heart, Lung and Blood Institute(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: National Heart, Lung and Blood Institute
• [雑誌論文] Human induced pluripotent stem cell-derived podocytes mature into vascularized glomeruli upon experimental transplantation. (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Sharmin, A. Taguchi, Y. Kaku, Y. Yoshimura, T. Ohmori, T. Sakuma, M. Mukoyama, T. Yamamoto, H. Kurihara, R. Nishinakamura
  • 雑誌名: Journal of the American Society of Nephrology 巻: 27 ページ: 1778-1791
  • DOI: 10.1681/ASN.2015010096
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mild systemic thermal therapy ameliorates renal dysfunction in a rodent model of chronic kidney disease. (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Iwashita, T. Kuwabara, M. Hayata, Y. Kakizoe, Y. Izumi, J. Iiyama, K. Kitamura, M. Mukoyama
  • 雑誌名: American Journal of Physiology Renal Physiology 巻: 310 ページ: F1206-F1215
  • DOI: 10.1152/ajprenal.00519.2015
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Angiopoietin-like protein 2 increases renal fibrosis by accelerating transforming growth factor-β signaling in chronic kidney disease. (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun Morinaga, Tsuyoshi Kadomatsu, Keishi Miyata, Motoyoshi Endo, Kazutoyo Terada, Zhe Tian, Taichi Sugizaki, Hiroki Tanigawa, Jiabin Zhao, Shunshun Zhu, Michio Sato, Kimi Araki, Kenichi Iyama, Kengo Tomita, Masashi Mukoyama, Kimio Tomita, Kenichiro Kitamura, Yuichi Oike
  • 雑誌名: Kidney International 巻: 89 ページ: 327-341
  • DOI: 10.1016/j.kint.2015.12.021
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Combination therapy with renin-angiotensin-aldosterone system inhibitor telmisartan and serine protease inhibitor camostat mesilate provides further renoprotection in a rat chronic kidney disease model. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Narita, Miki Ueda, Kohei Uchimura, Yutaka Kakizoe, Yoshikazu Miyasato, Teruhiko Mizumoto, Jun Morinaga, Manabu Hayata, Terumasa Nakagawa, Masataka Adachi, Taku Miyoshi, Yoshiki Sakai, Daisuke Kadowaki, Sumio Hirata, Masashi Mukoyama, Kenichiro Kitamura
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 巻: 130 ページ: 110-116
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2016.01.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Peptide affinity analysis of proteins that bind to an unstructured NH2-terminal region of the osmoprotective transcription factor NFAT5. (2016)
  • 著者名/発表者名: Jenna F. DuMond, Kevin Ramkissoon, Xue Zhang, Yuichiro Izumi, Xujing Wang, Koji Eguchi, Shouguo Gao, Masashi Mukoyama, Maurice B. Burg, Joan D. Ferraris
  • 雑誌名: Physiological Genomics 巻: 48 ページ: 290-305
  • DOI: 10.1152/physiolgenomics.00110.2015
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] MicroRNA-26a inhibits TGF-beta-induced extracellular matrix protein expansion in podocytes by targeting CTGF and is downregulated in diabetic nephropathy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Koga, Hideki Yokoi, Kiyoshi Mori, Masato Kasahara, Takashige Kuwabara, Hirotaka Imamaki, Akira Ishii, Keita P. Mori, Yukiko Kato, Shoko Ohno, Naohiro Toda, Moin A. Saleem, Akira Sugawara, Kazuwa Nakao, Motoko Yanagita, Masashi Mukoyama
  • 雑誌名: Diabetologia 巻: 58 ページ: 2169-2180
  • DOI: 10.1007/s00125-015-3642-4
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Low serum neutrophil gelatinase-associated lipocalin level as a marker of malnutrition in maintenance hemodialysis patients. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Imamaki, Akira Ishii, Hideki Yokoi, Masato Kasahara, Takashige Kuwabara, Keita P. Mori, Yukiko Kato, Takashi Kuwahara, Masugi Satoh, Kimihiko Nakatani, Yoshihiko Saito, Naohisa Tomosugi, Akira Sugawara, Kazuwa Nakao, Masashi Mukoyama, Motoko Yanagita, Kiyoshi Mori
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 ページ: e0132539
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0132539
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reduction of tubular flow rate as a mechanism of oliguria in the early phase of endotoxemia revealed by intravital imaging. (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nakano, Kent Doi, Hiroaki Kitamura, Takashige Kuwabara, Kiyoshi Mori, Masashi Mukoyama, Akira Nishiyama
  • 雑誌名: Journal of the American Society of Nephrology 巻: 26 ページ: 3035-3044
  • DOI: 10.1681/ASN.2014060577
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Role of the N-type calcium channel in a mouse model of diabetic nephropathy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shoko Ohno
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Society of Nephrology
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, USA
  • 年月日: 2015-11-05 – 2015-11-08
  • 国際学会
• [学会発表] Novel drug-inducible megalin knockout mice reveal marked increase of both total nephron glomerular filtration and tubular reabsorption of albumin in early diabetic nephropathy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Keita P. Mori
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Society of Nephrology
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, USA
  • 年月日: 2015-11-05 – 2015-11-08
  • 国際学会
• [学会発表] Prediction of changes in serum albumin levels among hemodialysis patients by serum neutrophil gelatinase-associated lipocalin levels. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Imamaki
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Society of Nephrology
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, USA
  • 年月日: 2015-11-05 – 2015-11-08
  • 国際学会
• [学会発表] The protective role of doxycycline for cisplatin-induced AKI by its anti-inflammatory and anti-oxidative effects. (2015)
  • 著者名/発表者名: Terumasa Nakagawa
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Society of Nephrology
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, USA
  • 年月日: 2015-11-05 – 2015-11-08
  • 国際学会
• [学会発表] HIF1a and HIGF2-induced erythropoietin production along the nephron. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Izumi
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Society of Nephrology
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, USA
  • 年月日: 2015-11-05 – 2015-11-08
  • 国際学会
• [学会発表] TSS-Seq analysis of low pH-induced gene transcripts in the intercalated cells of the collecting ducts. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Izumi
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Society of Nephrology
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, USA
  • 年月日: 2015-11-05 – 2015-11-08
  • 国際学会
• [学会発表] Regulation of Rhcg by aldosterone in intercalated cells of the collecting ducts. (2015)
  • 著者名/発表者名: Koji Eguchi
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Society of Nephrology
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, USA
  • 年月日: 2015-11-05 – 2015-11-08
  • 国際学会
• [学会発表] Na調節の考え方と循環調節ホルモン (2015)
  • 著者名/発表者名: 向山政志
  • 学会等名: 第45回日本腎臓学会西部学術大会
  • 発表場所: 金沢歌劇座, 金沢
  • 年月日: 2015-10-24 – 2015-10-24
  • 招待講演
• [学会発表] 循環調節ホルモンと臓器連関 (2015)
  • 著者名/発表者名: 向山政志
  • 学会等名: 第38回日本高血圧学会総会
  • 発表場所: ひめぎんホール, 松山
  • 年月日: 2015-10-11 – 2015-10-11
  • 招待講演
• [学会発表] 心腎代謝連関と心臓血管ホルモン (2015)
  • 著者名/発表者名: 向山政志
  • 学会等名: 第88回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: ホテルニューオータニ東京, 東京
  • 年月日: 2015-04-23 – 2015-04-23
  • 招待講演