2015 Fiscal Year Annual Research Report
口腔微生物由来血中ＴＬＲリガンドによる糖尿病性腎症の発症機構の解明と予防への展開
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15H05060
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| Research Institution | Fukuoka Dental College |
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Principal Investigator |
沢 禎彦 福岡歯科大学, 歯学部, 教授 (70271666)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 幸成 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00571811)
畠山 雄次 福岡歯科大学, 歯学部, 准教授 (40302161)
坂上 竜資 福岡歯科大学, 歯学部, 教授 (50215612)
福島 秀文 東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (70412624)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 糖尿病性腎症 / Porphyromonas gingivalis / 終末糖化産物 / toll-like receptor / 糸球体内皮細胞 / TGF-β / 1型コラーゲン / 糖尿病マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
終末糖化産物（AGE）は免疫細胞や血管内皮細胞などに認識され免疫関連分子の発現を促進する。これまで、糖尿病患者の腎糸球体が自然免疫受容体toll-like receptor(TLR)2と4を発現することを見出した。通常の組織血管や糖尿病腎糸球体以外の腎血管ではTLR2/4の発現は見られない。糸球体が血液物質を停滞させ易い複雑な解剖学的構造をもつことから、AGEは糸球体に蓄積し、糸球体内皮細胞に認識されTLRの発現が起こると考えた。さらに歯周病があると、口腔で体循環に入った病原因子は肝臓を経由しないことから腎に細菌成分が入り、糸球体に過剰発現しているTLRで認識され、炎症とその修復反応が引き起こされた結果、腎組織に糸球体硬化による糖尿病性腎症が発症すると考えた。本研究の初年度では、糖尿病マウス腎糸球体におけるTLRの発現と歯周病原菌由来TLRリガンドによる糖尿病マウスの腎症の発症を検討した。ICRマウスにストレプトゾトシンを投与した１型糖尿病マウスおよびKK/TaJcl ２型糖尿病マウスを用い、歯周病原菌Porphyromonas gingivalis由来LPSを投与した。糖尿病マウス腎糸球体では、他の組織血管では見られないTLR2/4の発現が見られ、LPS投与糖尿病マウスは対照マウス全数生存期間に全数死亡し、その尿タンパク・尿糖は高値で、腎糸球体ではIL-6, TNF-α, TGF-βおよび1型コラーゲンの増生と顕著な基質増生が観察された。歯周病原菌LPSが糖尿病マウスの生存期間を縮小し、糸球体硬化に特徴的な基質の増生、またTLR誘導性サイトカインの発現が見られたこと、および尿の所見から、血中LPSがTLRを介して糸球体内皮を活性化させ、さらに糸球体血管に隣接するメサンギウムが内皮由来のサイトカインを受けて活性化し糸球体硬化による糖尿病性腎症を発症させたことが考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２７年度研究計画に基づき行われた、「口腔微生物由来TLRリガンドによる糖尿病性腎症の発症機構の解明」について、TLRリガンドによる糖尿病性腎症の誘発に関する糖尿病モデルマウスを応用した解析では、血中に入った口腔微生物由来TLRリガンドは、糸球体毛細血管内皮細胞にTLRを介して認識され、炎症性サイトカインと抗炎症性サイトカインの両者の産生を促進させることを明らかにした。さらに終末糖化産物AGEの一種であるCMLを腹腔に投与したマウスにTLR2と4の発現が亢進し生存率が低下することを見出した。すなわち、口腔微生物由来TLRリガンドを投与した糖尿病マウスの尿・血清のタンパク、糖、血中クレアチニンと尿素窒素の値、および硬化した糸球体の数がTLRリガンドを投与しない糖尿病マウスより有意に高かった。さらには、TLRリガンドによる腎症を発症した糖尿病マウスは、腎臓が肥大し、膀胱は蓄尿によって膨張していること、糸球体血管内皮細胞にIL-6, TNF-αとIL-1βなどの炎症性サイトカイン、また組織修復で重要な抗炎症性サイトカインTGF-βの産生と、その糸球体周囲のメサンギウムにおけるコラーゲンの増生が、免疫染色によるレーザー顕微鏡分析、ならびに染色領域のスキャンとImageJによる面積定量で証明され、腎症の発症が考えられた。以上のことから、口腔微生物由来TLRリガンドは糖尿病性腎症の発症を発症させる可能性が強く示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
培養細胞による解析を開始した。腎糸球体内皮細胞のTLRシグナル伝達の活性化、TLR拮抗剤Eritoran（Eisai Inc.USA）および抗TLR抗体によるブロッキング効果を証明している。Eritoranは10ng/ml LPSに対する白血球応答反応を10nMで100%阻止する強力なTLR4アンタゴニストで、本研究の遂行のため現在無償で供給されている(83142-1:2013-0162: Eritoran/E5564, Eisai Inc. USA)。また、口腔微生物由来TLRリガンド投与糖尿病マウスに対するTLR阻害による腎症予防効果の解析を開始した。TLRリガンドおよびTLRリガンド＋Eritoran投与糖尿病マウス群を設定し、腎症の予防を血清・尿・組織検査と統計学的生命予後解析によって検討している。さらに、歯周疾患を有する糖尿病患者の腎症合併率に関する疫学的解析と腎症の予防への展開のため、アンケート調査の依頼を開始した。慢性辺縁性歯周炎を有する糖尿病患者は腎症を合併する危険性が有意に高いことが報告されている。本学医科歯科総合病院と全国の透析センターとの連携により、初めに後ろ向きコホート調査にて、糖尿病患者の歯周疾患の程度と腎症合併率を非浸襲性に調べ、多重変量解析・ロジスティック解析を行う。本邦において歯周疾患が糖尿病患者に腎症を引き起こす相対危険度とこれに影響を与える年齢、性、喫煙等の交絡因子を決定する。口腔微生物成分誘導性の糖尿病性腎症モデルの証明とこれに対するTLR拮抗剤の予防効果が認められれば、歯周疾患の治療と予防が腎症の予防に貢献することを間接的に証明したこととなる。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Novel Monoclonal Antibody LpMab-17 Developed by CasMab Technology Distinguishes Human Podoplanin from Monkey Podoplanin.2016
Author(s)
Kato Y, Ogasawara S, Oki H, Honma R, Takagi M, Fujii Y, Nakamura T, Saidoh N, Kanno H, Umetsu M, Kamata S, Kubo H, Yamada M, Sawa Y, Morita K, Harada H, Suzuki H, Kaneko MK.
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Journal Title
Monoclon Antib Immunodiagn Immunother
Volume: 35(2)
Pages: 109-116
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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