蓚酸カルシウム結石発生における尿中高分子物質の作用機序解明に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12307032
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 八竹 直 旭川医科大学, 医学部, 教授 (60028579)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野田 進士 久留米大学, 医学部, 教授 (90080853) ; 郡 健二郎 名古屋市立大学, 医学部, 教授 (30122047) ; 栗田 孝 近畿大学, 医学部, 教授 (10088528) ; 鈴木 孝治 金沢医科大学, 医学部, 教授 (70064615)
• Keywords: 尿路結石症 / 細胞-結晶間相互作用 / オステオポンチン / 蓚酸カルシウム結石 / アンチセンス / ヘパラン硫酸 / プロトロンピン / 尿中高分子物質

Research Abstract

1 細胞・結晶の相互作用の検討では、旭川医科大学のグループにより、蓚酸カルシウム結石形成モデルにおけるcrystal-cell interactionの検討に適したin vivo実験系の確立がおこなわれた。その結果、従来の実験系であるethylene glycol、塩化アンモニウムの投与濃度や期間をmodifyすることにより、腎障害を最小限に抑制し、かつ蓚酸カルシウムの結晶尿のみが惹起される条件の設定が可能となった。従って、In vitroでのcrystal-cell interactionに関する実験結果は、in vivo実験においても応用できることが確かめられた。
2 結石関連蛋白の分離精製及び分子生物学的分析については、近畿大学のグループにより、オステオポンチン(OPN)、カルプロテクチンの精製がおこなわれ、これらにコラーゲンやフィブロネクチン等の基質を付着させ、蓚酸カルシウム結晶の凝集・成長に与える影響が検討された。その結果、コラーゲン顆粒をcoatingしたOPNは、蓚酸カルシウム結晶の凝集・成長を促進する作用が認められた。
3 OPNのantisense遺伝子導入については、名古屋市立大学のグループにより、遺伝子導入による結石形成抑制の試みと尿細管細胞における発現機構の検討がおこなわれた。その結果、コントロールベクターを導入した腎では蓚酸カルシウムのプラークが形成されたが、OPN antisenseの遺伝子導入によりOPN発現と蓚酸カルシウムのプラーク形成が抑制された。OPNは結石形成に重要な物質であり、将来、遺伝子治療の標的遺伝子となりうる可能性が示唆された。
4 Antisenseを用いた尿路結石抑制物質の検討では、久留米大学のグループにより、ヒトsyndecan-1(ヘパラン硫酸)発現腎尿細管上皮細胞株の樹立がおこなわれた。その結果、ヒトsyndecan-1を発現するMDCK細胞が樹立され、これらの細胞の陰性荷電が強いことやsyndecan-1,antisenseの導入により、syndecan-1は細胞質内と核内に存在することが確認された。これらにより、蓚酸カルシウム結石形成過程におけるcrystal-cell interactionに関するヘパラン硫酸の役割が明らかになるものと思われる。
5 結石関連蛋白質のmRNA発現コントロールによる結石形成、結石抑制への影響については、金沢医科大学のグループにより、ラット腎におけるプロトロンビンmRNAの発現の確認と発現制御についての検討がおこなわれた。その結果、ラット腎より抽出されたRNAから腎由来プロトロンビンF-1のmRNAの発現が確認され、結石形成ラットにおいてその発現強度に変化が見られることが確認された。