エンドサイトーシス受容体メガリンの機能の解析と腎臓内科学的および再生医学的応用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571018
• Research Institution: NIIGATA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 斎藤 亮彦 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 客員助教授 (80293207)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹田 徹朗 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 客員助手 (10361924) ; 田畑 泰彦 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50211371) ; 下条 文武 新潟大学, 医歯学総合病院, 教授 (20126410)
• Keywords: メガリン / 再生医学 / AGE / 糖尿病性腎症 / 透析アミロイドーシス / 尿毒素蛋白 / レプチン / Dent病

Research Abstract

メガリンは近位尿細管上皮細胞膜の管腔側に高発現し、血液から糸球体を通して濾過される様々な低分子量蛋白を、エンドサイトーシスによって再吸収し代謝するための受容体である。私たちはメガリンの機能の解析とその腎臓内科学的・再生医学的応用をめざしてきた。
1)糖尿病性腎症の発症機序に関係するadvanced glycation end product(AGE)(glucose由来)の細胞取り込みにおけるメガリンの役割と、新規AGE結合蛋白の存在を明らかにした(論文1)。新規AGE結合蛋白については同定が終了し、その病態生理学的意義を解析中である。さらにメガリンはカルボニル反応物由来のAGEとも結合し、その細胞取り込みに関与することを明らかにした。
2)腎不全個体にメガリン発現細胞を移植することにより、透析アミロイドーシスを引き起こす尿毒症蛋白β_2-ミクログロブリンを除去する治療モデルを発表した(論文2)。細胞移植上の利点が多いヒト羊膜細胞はメガリンを高発現することを確認しており、その臨床応用性を検討している。
3)一種の尿毒素蛋白として知られているレプチンが、腎においては、レプチン受容体ではなく、メガリンによって代謝される機構を明らかにした。さらに、水晶発振子マイクロバランス法を用いて、メガリンとレプチンの親和性を評価した。
4)遺伝性低分子量蛋白尿症であるDent病を引き起こす新しい原因遺伝子(CLCN5)異常を発見するとともに、その腎生検組織においてメガリンの発現が著減していることを見出した。
5)メガリン遺伝子を肝臓に発現させて機能させるためには、メガリンを近位尿細管上皮細胞のように管腔側ではなく基底膜側に発現させなければならない。そこで、メガリンの細胞内ドメインを改変することにより、基底膜側ヘターゲッティングする方法を開発した(論文3)。

Research Products

• [Publications] Saito A, et al.: "Role of megalin in endocytosis of advanced glycation end products : Implications for a novel protein binding to both megalin and advanced glycation end products"Journal of American Society of Nephrology. 14. 1123-1131 (2003)
• [Publications] Saito A, et al.: "Bioengineered implantation of megalin-expressing cells : A potential intracorporeal therapeutic model for uremic toxin protein clearance in renal failure"Journal of American Society of Nephrology. 14. 2025-2032 (2003)
• [Publications] Takeda T, et al.: "Identification of an apicial sorting determinant in the cytoplasmic tail of megalin"American Journal of Physiology. 284. 1105-1113 (2003)
• [Publications] 斎藤 亮彦他: "再生医学シリーズ(11)尿細管上皮細胞の構造と機能の再生"Organ Biology. 10. 51-57 (2003)
• [Publications] Yamazaki H, Saito A, et al.: "Differentiation-induced cultured podocytes express endocytically active megalin, a Heymann nephritis antigen"Nephron Experimental Nephrology. 96. E52-E58 (2004)
• [Publications] Xie Y,...Saito A,...et al.: "Different type and localization of CD44 on surface membrane of regenerative renal tubular epithelial cells in vivo"American Journal of Nephrology. (in press). (2004)
• [Publications] 斎藤 亮彦他: "腎疾患の再生医療 ここまで進んだ再生医療の実際(田畑 泰彦編)"羊土社. 6 (2003)