●糖尿病をめぐる最近の話題──［III］糖尿病合併症の診断と治療 update

1．細小血管合併症の成因
山本櫻井博＊， 米倉繁＊＊，安井

秀人＊＊，山本 靖彦＊＊，渡琢夫＊＊＊，潔＊＊，Md. Joynal Abedin＊＊

細小血管は内腔を覆う一層の内皮細胞とそれをとり巻く周皮細胞から構成される．
われわれは先に，両細胞種の共存培養実験で，周皮細胞が内皮細胞の増殖制御とプロスタサイクリン産生能の保持を司ることを明らかにした．糖尿病網膜症の初期に認められる周皮細胞喪失（pericyte loss）は，このような細胞種間相互作用を破綻させ，血管新生や血栓傾向を招くと推定される．さらに，この pericyte loss にはグリケーションが関係する可能性が見出された．すなわち，培養網膜周皮細胞を後期糖化反応生成物（advanced glycation endproducts ; AGE）に晒すと，周皮細胞が減少した．
AGE は一方，オートクリン血管内皮増殖因子の誘導を介して培養ヒト微少血管内皮細胞の増殖と管腔形成を促進させるとともに，プロスタサイクリン低下とプラスミノー
ゲンアクチベーターインヒビター 1 の亢進を介して血栓形成を促すことが見出された．AGE はまた，培養腎メサンギウム細胞による細胞外マトリックス蛋白産生を亢進させることから，腎症の初期病変である mesangial expansion にも原因的に関わっている可能性も考えられてきた．周皮・内皮・メサンギウム細胞へのこれらの AGE 作
用は，AGE を認識する細胞膜表面特異受容体（receptor for AGE ; RAGE）をコードする mRNA に相補的なアンチセンス DNA やリボザイムで消失することから，RAGEとの相互作用を介すると考えられる．
われわれは次に，RAGE を血管細胞で過剰発現するトランスジェニックマウスを作製し，糖尿病細小血管症と AGE―RAGE 系の関わりを in vivo で検証した．このマウスを， 生後早期から IDDM を発症する別のトランスジェニック系統と交配させると，得られたダブルトランスジェニックマウスは顕著な腎糸球体硬化像を示し，これはAGE 阻害剤の投与により軽減された．RAGE 過剰発現 IDDM マウス網膜では血管透過性の亢進や無灌流野の増大も認められた．
したがって，AGE―RAGE 系は糖尿病腎症，網膜症の発症，進展に機能的に関わりうると考えられ，糖尿病合併症予防，治療のための分子標的となりうると考えられる．

Mechanisms of diabetic microangiopathies
HIROSHI YAMAMOTO Department of Biochemistry, Kanazawa University School of Medicine
やまもと・ひろし：金沢大学医学部第２生化学教授．昭和50年金沢大学医学部卒業．昭和60年東北大学医学部第１医化学助教授．平成２年現職．主研究領域／生化学，血管生物学，分子医学．
＊＊
よねくら・ひでと，やまもと・やすひこ，さくらい・しげる，やすい・きよし，Md. Joynal Abedin：金沢大学医学部第２生化学．
＊＊＊
わたなべ・たくお：金沢大学大学院医学研究科分子病態医学．
＊62 第 116 回日本医学会シンポジウム

Key words

糖尿病細小血管症
後期糖化反応生成物
AGE レセプタートランスジェニックマウス

はじめに糖尿病という病気が怖いのは高血糖の結果2．周皮細胞喪失のメカニズム血管合併症が起こるためである．糖尿病患者

この周皮細胞喪失の成因として筆者らが着の平均余命は男女とも一般人口に比べ 10 年目したのが後期糖化反応生成物（advanced以上短く，死因は血管死が最も多い．死に至glycation endproducts ; AGE）で あ る．AGE

る以前にも網膜症，腎症等の合併症によりとは，グルコースなどの還元糖とタンパク質quality of life（QOL）が著しく損なわれる．しのアミノ基とが非酵素的に反応し，Schiff 塩たがって，糖尿病患者の生命予後と QOL 改善基，Amadori 転移化合物を経て形成される不のためには，血管合併症の克服が必須である．

可逆的な架橋物質の総称である．Yamagishi

従来糖尿病血管症の成因としては，

グリポリオール経路の代謝亢進，ケーション，プロテインキナーゼ C イソフォームの活らは2）AGE 化アルブミンを調製してウシ網膜微小血管周皮細胞の培養培地中に添加したところ，周皮細胞の増殖が遅延するとともに，性化等が提唱されてきている．本稿では，こAGE が細胞種特異的な急性毒性を示すことれらのうちグリケーションに焦点をあて，教を見出した．この AGE 作用は，周皮細胞表面室の知見を中心に糖尿病細小血管症の成因をに発現している特異レセプター（receptor for考えてみたい．

AGE ; RAGE）を介すると考えられる．RAGE
mRNA に相補的なアンチセンス DNA によっ

1．細小血管構成細胞種とその相互作用て，AGE による周皮細胞減少がほぼ完全に防止されるからである．

細小血管すなわち毛細血管，細静脈は一層の内皮細胞とそれをとり巻く周皮細胞から構成される．内皮細胞と周皮細胞の存在比は組

3．AGE の内皮作用

織によって異なり，網膜や脳の微小血管ではAGE は内皮にも直接作用する． すなわち，

約 1 対 1，骨格筋等では約 20 対 1 とされる．

ヒト微小血管内皮細胞を AGE 化アルブミン

筆者らは，初代培養した内皮細胞と周皮細胞に晒すと，周皮細胞の場合とは逆に，内皮細を用いた細小血管の再構成系を確立し，周皮胞の増殖が促進され3），また，プロスタサイ細胞が隣接する内皮細胞の増殖を制御するとクリン産生低下とプラスミノーゲンアクチ

ともに，抗血栓性ブロスタノイドであるプロ

ベーターインヒビター 1 の産生亢進を来スタサイクリンの産生能を保持することを明す4）．こ れ ら の AGE 作 用 は い ず れ も RAGE

らかにした1）．したがって，糖尿病網膜症のアンチセンスで消去されることから，AGE病初期に周皮細胞喪失（pericyte loss）が起こと RAGE の相互作用を介すると考えられる．

ると，このような内皮―周皮間相互作用が失したがって，グリケーションはわれる結果，血管新生，血栓傾向を招き増殖相互作用の破綻，性網膜症の症候発現に至ると推定される（図う二重のメカニズムにより，血管新生と血栓1）．

形成を来しうることになる．

内皮―周皮内皮への直接作用，とい

筆者らは先に，血管新生の主要因である低酸素によって誘導される内皮細胞増殖は，内皮細胞と周皮細胞自身が産生する血管内皮増糖尿病をめぐる最近の話題 63

図1内皮細胞―周皮細胞間相互作用とその破綻

図2

糖尿病による細小血管傷害仮説3）

殖因子 （ vascular endothelial growth factor ;抗体で中和されることが観察された3）．

VEGF）のオートクリン・パラクリン作用を介することを明らかにした5，6）．AGE の血管新生活性も血管 VEGF によって仲介される．

4．糖尿病腎症と AGE―RAGE 系

すなわち，内皮細胞を AGE に晒すと濃度依存糖尿病腎症に特徴的な結節性病変はメサン

的に VEGF 遺伝子の発現 が 誘 導 さ れ，AGE

ギウム領域での細胞外マトリックスの蓄積にによる内皮細胞増殖と管腔 形 成 は 抗 VEGF起因する．Tsuji ら7）は，ラット腎メサンギウム

64 第 116 回日本医学会シンポジウム

Double Tg

RAGE Tg

図3iNOS Tg

ControlRAGE 過剰発現糖尿病マウスの作製8）細胞を AGE に晒すと，細胞外マトリックス成遅延，網膜微小血管透過性の亢進，網膜無灌分の一つである IV 型コラーゲンの産生が亢流野の増大も示し，したがって，AGE―RAGE進し，これは RAGE mRNA に相補的なリボザ系は腎症，網膜症の発症，進展に機能的に関イムにより防止されることを示した．した

わることが立証された．

がって，AGE―RAGE 系は網膜症と腎症という二大糖尿病細小血管合併症の発症，進展に関与しうると考えられた（図 2）．

おわりにこのように，糖尿病性細小血管症成因の少な く と も 一 部 は，AGE と い う 環 境 因 子 と5．RAGE トランスジェニックマウス

RAGE という遺伝因子の相互作用で説明しうるかと考えられる．後者に関して最近，NF-

上記仮説を in vivo で検証するため，血管κB や Sp-1 を介する発現調節機構も明らかに細胞で RAGE を過剰発現するトランスジェされ，発現誘導因子として腫瘍壊死因 子 αニックマウスを作製し，生後早期からインスやエストラジオールが同定された10）．これら

リン依存性糖尿病（IDDM）を発症する別系統の分子装置は，本来発生や生体防御のために

8）トランスジェニックマウス と交配させた（図進化してきたものと考えられるが，糖尿病で3）．得られたダブルトランスジェニックマウは不利な方向に用いられているようにみえ

スは，対照 IDDM マウスに比し，腎重量・アる．今後，
RAGE 後細胞内シグナリング経路やルブミン尿・糸球体硬化係数・血清クレアチ

細胞種毎の AGE 応答機構の解明を通じて，こニン値の有意の増大を示し，これらの腎症関のような悪用を断ち切る血管合併症予防・治連形 質 は AGE 形 成 阻 害 剤 で あ る OPB-9195

療手段を講じる必要があろう．

（大塚製薬株式会社藤井記念研究所より恵与）で軽減された．この RAGE 過剰発現糖尿病マウスは，網膜電図における律動様小波の潜時
糖尿病をめぐる最近の話題 65

〔文献〕
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