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カテゴリ:糖尿病合併症( 5 )

糖尿病合併症におけるmicoRNAの展望

Diabetes complications: the microRNA perspective.

Kantharidis P, Wang B, Carew RM, Lan HY.

Diabetes. 2011 Jul;60(7):1832-7.

【総説内容】
糖尿病腎症におけるmiRNAs

STZ糖尿病マウスおよびdb/dbマウスの腎メサンギウム細胞において、miR-192の発現が増加している。これにより転写抑制因子ZEB2の翻訳が抑制され、collagen 1a2の発現が増加することによりコラーゲン沈着が増加し、腎症をきたすと考えられている。miR-192の発現は、IgA腎症や高血圧性腎症でも重症度と相関することが知られている。近年、TGF-β1がSmad3を介してmiR-192発現を調節している機構が明らかになってきた。

miR-200ファミリーは、腎症におけるEpithelial-Mesenchymal Transition (EMT;上皮間葉移行)との関連が示されている。また、miR-29は高血圧性腎症モデルで線維化との関連が示唆されている。miR-216aはメサンギウム細胞で高血糖に伴うTGF-β1活性化によって発現が増加し、PTENを抑制することによりAKTのリン酸化亢進=活性化につながる。miR-21は糖尿病腎症で発現が低下しているが、これを強制発現させると高血糖の状態でもメサンギウム細胞の増殖が抑制される。このように、miR-216aとmiR-21は発現亢進により逆の作用を及ぼす。miR-377は糖尿病モデル動物の腎症で増加し、fibronectinの発現亢進をもたらす。miR-93は、VEGF-Aをターゲットとする高血糖状態の「signature miRNA」で、高血糖によって発現が低下する。

糖尿病網膜症におけるmiRNAs
糖尿病網膜症はVEGFの上昇に伴う血管新生が病態に大きく関与しているとされているが、miRNAとの関連に関してはまだ明らかになっていない。

アテローム性動脈硬化におけるmiRNAs
AGEs(advanced glycation end products)はその受容体(RAGE)を介して炎症性経路を活性化する。RAGEは、内因性のリガンドS100b(S100/calgranulinファミリーの一つ)と結合してアテローム性動脈硬化に関与することが知られている。単球細胞において S100bとRAGEとの結合により、miR-16のCOX-2 mRNA3’UTRヘの結合が阻害されることが報告されており、動脈硬化の治療にmiRNAの知識が役立つかもしれないことを示している。

心臓におけるmiRNAs
糖尿病性心筋障害は心肥大と収縮障害によって心不全をきたしうる。miR-133は心臓に多く発現し、心発生に関与している。糖尿病性心筋障害では、serum response factor(SRF)によりmiR-133が増加するが、miR-133の低下も心肥大に関与する。miR-320によって調節される因子(VEGF, FGF, IGF-1, IGF-1R)は糖尿病性心筋障害に関連している。miR-320の発現増加に伴うIGF-1、IGF-1Rの発現低下は糖尿病で見られる血管新生障害に重要な役割を果たす。

糖尿病合併症におけるmiRNAsの将来展望
以上のような研究結果を次の臨床段階に役立たせるために二つの障害となるものがある。一つはmiRNA inhibitorのdeliveryに関する問題であり、コレステロール修飾やlocked nucleic acid-modified anti-miRNAなどが用いられるが、1回の注射でin vivoでの作用時間が短いなどの課題が残っている。二つ目は、特異的な臓器を標的とすることについての問題であり、特定の臓器にmiRNAやそのinhibitorを到達させる方法が必要とされている。
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by md345797 | 2011-08-25 17:57 | 糖尿病合併症

ヒトとマウスでの、podocyte機能と糖尿病腎症におけるmTORの役割

Role of mTOR in podocyte function and diabetic nephropathy in humans and mice.

Gödel M, Hartleben B, Herbach N, Liu S, Zschiedrich S, Lu S, Debreczeni-Mór A, Lindenmeyer MT, Rastaldi MP, Hartleben G, Wiech T, Fornoni A, Nelson RG, Kretzler M, Wanke R, Pavenstädt H, Kerjaschki D, Cohen CD, Hall MN, Rüegg MA, Inoki K, Walz G, Huber TB.

J Clin Invest. 2011 Jun 1;121(6):2197-209.

【まとめ】
慢性糸球体疾患は、腎不全や心血管疾患死亡に関連し、重要な健康上の問題になっている。この研究では、糸球体足細胞(podocyte)機能の維持のためには、mTOR活性がコントロールされていることが重要で、mTOR調節障害では糸球体病変が認められることを示す。マウスpodocyteでmTORC1を遺伝的に欠損させると、蛋白尿と進行性糸球体硬化をきたす。さらに、マウスpodocyteからmTORC1とmTORC2の両者を同時に欠損させると糸球体病変が悪化したことから、両方のmTOR complexがpodocyteのホメオスタシスを維持するのに重要であることが分かった。

それに対して、ヒトの糖尿病腎症はmTOR活性亢進を伴っており、早期の糸球体過形成、過剰濾過といった特徴を示す。遺伝的にpodocyteのmTORC1のコピー数を減少させることによって、mTORC1シグナル伝達を抑制したマウスでは、糸球体硬化症が抑制され、糖尿病腎症における糸球体疾患の進行が改善した。これらの結果から、podocyteホメオスタシスのためにはmTOR活性のバランスが取れている必要があり、mTOR阻害はpodocyteを保護し、進行性の糖尿病腎症を予防することが示唆される。
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by md345797 | 2011-07-09 23:30 | 糖尿病合併症

PodocyteのmTORC1活性化は、マウスにおいて糖尿病腎症発症に重要である

mTORC1 activation in podocytes is a critical step in the development of diabetic nephropathy in mice.

Inoki K, Mori H, Wang J, Suzuki T, Hong S, Yoshida S, Blattner SM, Ikenoue T, Rüegg MA, Hall MN, Kwiatkowski DJ, Rastaldi MP, Huber TB, Kretzler M, Holzman LB, Wiggins RC, Guan KL.

J Clin Invest. 2011 Jun 1;121(6):2181-96.

【まとめ】
糖尿病腎症(Diabetic nephropathy:DN) ではpodocyte(足細胞・糸球体上皮細胞)の機能不全が蛋白尿・糸球体硬化の発症に重要と考えられているが、そのメカニズムは明らかではない。この研究では、糖尿病マウスにおいてpodocyteのmTORC1活性が増加していることを明らかにした。PodocyteでmTORC1活性化を起こす、podocyte特異的Tsc欠損マウス (PcKOTsc1:Tsc1はmTORC1の上流のnegative regulator)を作製したところ、podocyteの消失、糸球体基底膜の肥厚、メサンギウム細胞の増殖、蛋白尿など、DNで見られる形質が認められた。mTORC1の異常な活性化はスリット膜蛋白(slit diaphragm protein)の局在異常を起こし、podocyteにおけるERストレス亢進を伴う上皮間葉転換(epithelial-mesenchymal transition)様の形質転換を引き起こす。逆に、PcKOTsc1マウスで化学シャペロンによってERストレスを軽減すると、podocyteの形質転換、podocyteの消失が抑制される。最後に、糖尿病マウスにおいてpodocyte特異的にmTORC1を欠損させると、DNの発症が抑制される。これらの結果から、podocyteにおけるmTORC1の活性化はDN発症に重要であり、podocyteのmTORC1活性抑制がDN予防の治療につながると考えられる。
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by md345797 | 2011-07-08 08:00 | 糖尿病合併症

糖尿病黄斑浮腫に対するラニビズマブの安全性と効果(RESOLVE試験)

Safety and efficacy of ranibizumab in diabetic macular edema (RESOLVE Study): a 12-month, randomized, controlled, double-masked, multicenter phase II study.

Massin P, Bandello F, Garweg JG, Hansen LL, Harding SP, Larsen M, Mitchell P, Sharp D, Wolf-Schnurrbusch UE, Gekkieva M, Weichselberger A, Wolf S.

Diabetes Care. 2010 Nov;33(11):2399-405.

【まとめ】
糖尿病黄斑浮腫(DME: diabetic macular edema)ではVEGF(血管内皮増殖因子)の発現が増加しており、その原因として重要と考えられている。そこで、VEGFに結合し作用を阻害する抗体であるラニビズマブ(ranibizumab)の効果と安全性について検討した。本研究は12か月の多施設、二重マスクの研究であり、ラニビズマブ硝子体内投与群とsham群を比較した。12か月の試験期間後、ラニビズマブ硝子体内投与群はsham群に比べ、中心網膜厚(CRT) と最高矯正視力(BCVA)が有意に改善した。安全性に関しても以前の研究と同様で大きな問題はなかった。ラニビズマブはDMEの治療に有用、安全であり、さらなる長期試験による検討が待たれる。

【論文内容】
DMEは糖尿病網膜症における重要な視力低下原因である。DMEの発症において、VEGFが血管新生と細小血管からの漏出をもたらすことが大きな原因となっている。現在、DMEに対してはレーザー光凝固療法がメインの治療法であるが、新しい治療法としてVEGFを抑制する治療が可能である。現在、VEGFに対するモノクローナル抗体であるラニビズマブの硝子体投与は、新生血管を伴う加齢黄斑変性(nAMD: neovascular age-related macular degeneration)の治療に用いられている。この治療では、硝子体から全身へ循環する抗体のVEGF阻害の安全性を検討する必要がある。そこで、DMEに対するラニビズマブの効果と安全性を検討するため、RESOLVE第Ⅱ相試験が行われた。
ラニビズマブ硝子体投与群 (n=102)はsham群 (n=49)に比べ、ベースラインでのCRT、BCVAに差はなかったが、12か月の試験後ラニビズマブ投与群で、BCVAが有意に改善、CRTが有意に減少した。有害事象に関しては両群で差はなかった。

【追加コメント】
ラニビズマブ(抗VEGF抗体、販売名「ルセンティス® 」ノバルティス)は以前から「新生血管を伴う加齢黄斑変性」に適応だったが、今回EUにおいて、ラニビズマブが、DMEの治療薬として新たな適応症を承認取得した(日本ではDMEに対しては2011年1月現在、第Ⅲ相臨床試験中)。
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by md345797 | 2011-01-18 01:57 | 糖尿病合併症

糸球体足細胞(podocyte)のインスリンシグナル伝達が正常な腎機能に重要

Insulin signaling to the glomerular podocyte is critical for normal kidney function.

Welsh GI, Hale LJ, Eremina V, Jeansson M, Maezawa Y, Lennon R, Pons DA, Owen RJ, Satchell SC, Miles MJ, Caunt CJ, McArdle CA, Pavenstädt H, Tavaré JM, Herzenberg AM, Kahn CR, Mathieson PW, Quaggin SE, Saleem MA, Coward RJ.

Cell Metab. 2010 Oct 6;12(4):329-40.


【まとめ】
糖尿病性腎症は高血糖に伴う細小血管障害と考えられ主要な障害部位は血管内皮細胞とされていた。しかし、糸球体の足細胞(podocyte)はインスリン反応性の細胞であり、podocyte特異的にインスリン受容体(IR)を欠損させたマウスは、正常血糖にもかかわらずアルブミン尿と糖尿病性腎症の組織学的変化を示した。正常腎機能の維持には、podocyteのインスリン感受性が重要な要因である。

【論文の内容】
糖尿病性腎症は高血糖で起きる細小血管障害と考えられてきたが、正常血糖でも起こりうることが知られており、その発症にはインスリン感受性細胞であるpodocyteの機能障害が重要であるという報告がある。

そこでこのグループは、podocyte特異的IRKOマウス(podIRKO)を作製した。このマウスは対照と比較して体重、血糖・インスリン値は正常であった。ところが、生後8週で有意なアルブミン尿、電顕像でfoot processの広範な消失を認め、podocyteのアポトーシス、糸球体硬化が見られた。これらは糖尿病性腎症に見られる特徴である。

Podocyteにおけるインスリンシグナル伝達を検討するため、マウス(WT、KO)にインスリンをip投与し、15分後腎を採取し急速冷凍したのち、p42/44MAPK抗体、pAKT抗体とpodocyte特異抗体(nephrin抗体)とで共染した。その結果podocyteにおいて、WTではMAPK経路、PI3K経路の活性化が見られたが、KOでは認められなかった。

次にインスリンによるpodocyte actin remodelingを、human podocyteとIR-knockdown podocyteを用いて検討した。インスリンにより正常のpodocyteはactin remodelingを起こし、cell mortilityが上昇するが、IR-KD podocyteではそれが起きなかった。なお、インスリンのこの作用はsmall GTPaseであるRhoの活性化とCDC42の不活性化によって起きることも示された。

【結論】
Podocyteにおけるインスリンシグナル伝達は正常の腎機能に重要であり、その障害は糖尿病性腎症と同様の病理学的所見を起こしうる。Podocyteにおけるインスリン抵抗性が糖尿病性腎症の原因の可能性があり、podocyteのインスリン感受性を亢進させる方法があれば、糖尿病性腎症の治療に役立つかもしれない。
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by md345797 | 2010-11-10 00:02 | 糖尿病合併症