課題番号：26指104

研究課題名：糖尿病腎症の新規尿蛋白質マーカーに基づく診断・治療法の開発

主任研究者名 ：鏑木康志
分担研究者名 ：キーワード：糖尿病腎症、バイオマーカー、プロテオーム、メタボローム

研究成果

：

糖尿病を含む代謝疾患では、長期間代謝異常が持続すると、動脈硬化性疾患や糖尿病に特徴的な微細な血管の機能及び形態異常による糖尿病性細小血管症が生じ、進行すると重篤な合併症をきたす。
これらの糖尿病性細小血管症は重篤な合併症が進行するまで自覚症状を伴わないことが多く、日常診療の現場でその病期や予後・進行性などを診断可能なバイオマーカーが開発されればその意義は高い。
我々は糖尿病腎症を含む糖尿病性血管合併症を早期に発見、あるいは予見し、効果的な治療法を開発することを目的としたバイオマーカー開発に取り組むことを目的に、国立国際医療研究センター、JR東京総合病院、富山大学附属病院に通院する 2 型糖尿病患者 1029 名より血清、尿検体の収集、ならびに附随する臨床データを取得した。本研究の目的の一つは、我々が先行研究にて行った 2 型糖尿病患者を対象とした血清、尿検体、ならびに附随する臨床データを用い、2 型糖尿病、ならびに糖尿病性血管合併症を早期に発見、あるいは予見し、効果的な治療法の開発に貢献し得るバイオマーカーを探索することにある。糖尿病腎症患者の尿検体を用いた非標識定量プロテオミクス解析から、糖尿病腎症
病期 3～4 期群、糖尿病腎症病期１期群間で発現差異の異なる 96 種類の尿中タンパク質を非標識定量
プロテオーム解析により同定した。そのうちの 9 種の候補タンパク質の尿中濃度を、健常人対照群、糖尿病腎症 1 期群、糖尿病腎症 2 期群、糖尿病腎症病期 3～4 期群から構成される独立した集団にて MRM定量法により測定した。解析の結果、尿中アルブミン・クレアチニン比、ならびに eGFR の両者と有意な相関を示し糖尿病腎症の重症度と関連する尿中タンパク質 3 種を同定した。現在、糖尿病腎症の進展における当該尿中タンパク質濃度の推移を後述するコホート集団にて検討中である。
次に本研究にて開始した糖尿病腎症患者を対象とした前向きコホート研究では、本計画への参加に同意した先行研究参加者を中心に年 1 回の臨床検体および臨床情報を収集している。参加施設毎にコホート研究開始時期が異なっているものの、2016 年 9 月末時点における検体収集数は、初年度 (平成26 年度)513 検体、2 年度(平成 27 年度)552 検体であり、収集検体目標数の 7 割ほどの集団にてコホート研究を継続している[研究報告書(パワーポイント)１]。なお、現在のコホート研究に参加している 2型糖尿病患者 316 名については先行の横断研究(平成 20～24 年度実施)においても臨床検体および臨床情報の提供を受けているため、腎症重症度の経時的な推移を追跡することが可能となった。横断研究実施時に糖尿病腎症 1 期であった 2 型糖尿病患者 208 名のうち平均追跡期間 3 年後の腎症進行患者数は 38 名(18.3%)であった［研究報告書(パワーポイント)２］。また、横断研究実施時に糖尿病腎症 2期であった 2 型糖尿病患者は 86 名含まれ、そのうち、平均追跡期間 3 年後に腎症病期不変であった患者は 52 名(60.5%)、腎症進行患者は 16 名(18.6％)、腎症寛解患者は 18 名(20.9％)であった［研究報告書(パワーポイント)２］。最後に、上述の本研究にて同定した糖尿病腎症関連タンパク質 1 種について尿中濃度と糖尿病腎症の進行度との関連を後ろ向きに解析した。解析の結果、当該タンパク質濃度は糖尿病腎症の重症度と関連するだけでなく腎症の進行や寛解とも関連し、糖尿病性腎症の進行度を事前に予測しうる可能性が示された。

Subject No.

：26 指 104

Title

：Proteomic approaches for discovering biomarkers of diabetes and diabetic
complications

Researchers：Yasushi Kaburagi

Key word：Diabetic kidney disease, Biomarkers, Proteome, Metabolome

Abstract：

Over the last several years, type 2 diabetes mellitus (T2DM) has reached almost epidemic
proportions all around the world. It is desirable to screen and treat glucose-intolerant
individuals as early as possible, since, even before the onset of diabetes, microvasculatureis gradually developed. Therefore, predictive biomarkers for T2DM and diabetic
complications are urgently required, which may enable the prevention of onset and/orprogression of T2DM and diabetic complications. Previously, we have performed serum
proteomic analysis and found that serum SerpinA3 is associated with HbA1c. In thecurrent study, we performed quantitative urinary proteomic analysis and identified 96
proteins were differentially excreted between the stage 3 diabetic nephropathy (DN)
patients and stage 1 DN patients. Among them, 9 urinary proteins were validated to bedifferentially excreted between them using the independent sample set, and 3 proteins
showed a significant correlation both with urinary albumin to creatinine ratio and eGFR.
Moreover, one of the identified urinary protein (designated as protein A) was also
differentially excreted between stages 3-5 CKD patients and stages 1-2 CKD patients.
We also have been conducting a prospective study to examine the association of
the identified urinary proteins with the progression or regression of DN. In the first andsecond year of the prospective study, we have collected sera, urine and the corresponding
clinical data from 513 and 552 T2DM patients, respectively. As we enrolled 1035 type 2
diabetic patients as cross-sectional study participants in 2008-2012, and 316 T2DM
patients among them were enrolled also in the present prospective study, we could
retrospectively analyze the changes of kidney function decline. The mean follow-up period
was 2.4 years, and nephropathy developed in 18.3% of those who had normal urinary
protein level at baseline (stage 1 DN) and in 18.6% of those who had microalbuminuria(stage 2 DN) at baseline. Furthermore, we retrospectively assessed the association of theurinary level of protein A with the progression of DN, and found that the urinary level ofprotein A was associated both with the progression and regression of DN, which may be
useful to predict high-risk patients with DN.

Researchers には、分担研究者を記載する。

１．糖尿病腎症コホート研究における収集検体数、ならびに既存収集試料の概要
横断研究(平成20～24年度)

平成26年度#664:
T2D, 142名#G-001619-00:

T2D, 142名

コホート研究平成27年度#G-001619-00:

T2D, 130名#G-001619-00:#G-001619-00:#G-001619-00:#G-001619-00:

T2D, 140名

平成28～30年度(#A-00252-00に移行)

T2D, 135名#664:
T2D, 279名#664:人間ドック科受診者, 651名

#664:
T2D, 232名

T2D, 231名

T2D, 186名#664:
T2D, 203名#664:
T2D, 179名#G-001619-00:

T2D, 101名(#A-00252-00に移行)（#はNCGM承認番号、 T2Dは2型糖尿病患者）

２．収集年度別の糖尿病腎症病期内訳、ならびに糖尿病腎症患者の重症度推移
横断研究(850名、平成20～24年度)
腎症4期
腎症3期 28人

その他21人
腎症3期
41人

63人

腎症2期
207人

コホート研究(509名、平成26年度)

腎症2期
147人

腎症1期
531人

糖尿病腎症1期患者の重症度推移
100%

腎症
2期

割合80%60%
40%

腎症
1期

腎症
1期

100%

腎症1期
313人

腎症
3・4期

80%
60%
40%
20%0%0%
3
H27年度

腎症3期
70人

腎症
2期

腎症
2期

腎症
1期
1横断研究実施時

2
H27年度

腎症4期
33人

腎症2期
174人

腎症1期
270人

糖尿病腎症3～4期患者の重症度推移

糖尿病腎症2期患者の重症度推移20%2
横断研究実施時腎症4期
8人

コホート研究(547名、平成27年度)

100%
80%
60%
40%腎症
3・4期

20%腎症
3・4期

腎症
2期

0%
1
横断研究実施時2
H27年度

研究発表及び特許取得報告について

課題番号：26指104

研究課題名：糖尿病腎症の新規尿蛋白質マーカーに基づく診断・治療法の開発
主任研究者名：鏑木康志

論文発表
論文タイトル

著者

掲載誌

掲載号

年

Sakai M,
TujimuraHayakawa T,
Yagi T, Yano
H, Mitsushima
The GCN5-CITED2-PKA signalling module
M, Unokicontrols hepatic glucose metabolism
through a cAMP-induced substrate switch. Kubota H,
Kaburagi Y,
Inoue H, Kido
Y, Kasuga M,
Matsumoto M.

Nat Commun.

7:13147.

2016

Zheng H,Crystal Structure of Human Leukocyte
Miyakawa T,
Cell-derived Chemotaxin 2 (LECT2)
Sawano Y,
Reveals a Mechanistic Basis ofAsano A,
Functional Evolution in a Mammalian
Okumura A,
Protein with an M23 Metalloendopeptidase
Yamagoe S,Fold.
Tanokura M.

J Biol Chem.

291, 1713317142.

2016

Okumura A,
Unoki-Kubota
H, YoshidaHata N,
Yamamoto-Honda
Reduced serum level of leukocyte cellR, Yamashita
Clin Chim Acta.
derived chemotaxin 2 is associated withS, Iwata M,
the presence of diabetic retinopathy.
Tobe K, Kajio
H, Noda M,
Katai N,
Yamagoe S,
Kaburagi Y.

S0009-8981,30440-30445.

2016

Okumura A,
A novel angiogenic peptide, ΔADT: Atruncated adrenotensin peptide revealed Takahashi E,
Biosci Trends.
by secretory peptidome analysis of human Unoki-Kubota
H, Kaburagi Y.
retinal pericytes.

10, 500-506.

2016

Proteomic analysis of serum biomarkers
for pre-diabetes using the LEA rat, aspontaneous animal model of type 2
diabetes mellitus.

Takahashi E,
Unoki-Kubota
H, Shimizu Y,
Okamura T,
Iwata W, Kajio
H, YamamotoJ Diabetes
Honda R, Shiga
Investig.
T, Yamashita
S, Tobe K,
Okumura A,
Matsumoto M,
Yasuda K, Noda
M, Kaburagi Y.

印刷中研究発表及び特許取得報告について

高橋 枝里、奥プロテオミクスを用いた糖尿病研究―
村 彰規、久保SERPINA3Kの発見を例に. 糖尿病研究の“い田 浩之、鏑木ま“と 治療の“これから“.
康志.

実験医学増刊

201 (341)-205
(345)

2016

糖尿病合併症研究における質量分析装置の有鏑木 康志.
用性.

糖尿病合併症31, 62-65

2016

学会名

場所

学会発表
タイトル

Podocyte-Specific Deletion of Tubular
Sclerosis Complex 2 Causes Focal
segmental Glomerular Sclerosis andProgressive Renal Failure.

発表者
Unoki-Kubota
H, Iwata W,
Kato H,
Shimizu A,
Quaggin SE,
Matsumoto M,
Nangaku M,
Kasuga M,
Kaburagi Y.

年月American Diabetes
Association 76th New Orleans,
ScientificLA.
Sessions

June 10-14,
2016

岩田 和希子、
久保田 浩之、糸球体上皮細胞におけるtuberous sclerosis 松本 道宏、寺complex 2の役割と腎機能への影響の解析. 内 康夫、春日雅人、鏑木 康志.

第53回日本臨床分
東京子医学会学術集会

2016.4.15-16

奥村 彰規、高新規鎖長ペプチドΔADTの網膜毛細血管内皮 橋 枝里、久保田 浩之、鏑木細胞に対する機能解析.
康志.

第59回日本糖尿病
京都学会年次学術集会

2016.5.19-21

高橋 枝里、久保田 浩之、本田律子、志賀
非標識定量プロテオーム解析による糖尿病腎智子、奥村 彰症の尿中関連蛋白質探索.
規、梶尾 裕、
野田 光彦、鏑
木 康志.

第57回日本糖尿病
大阪
学会年次学術集会

2014.5.22-24

久保田 浩之、岩田 和希子、加藤 秀樹、清第57回日本糖尿病
Tuberous sclerosis complex 2の糸球体上皮大阪
水 章、松本学会年次学術集会
細胞における役割の検討.
道宏、南学 正臣、春日 雅
人、鏑木 康志.

2014.5.22-24

プロテオミクスを用いた糖尿病，ならびに糖尿病性細小血管症診断マーカー探索研究の現 鏑木 康志.
状と課題.

第57回日本糖尿病
大阪
学会年次学術集会

2014.5.22-24

高橋 枝里、久保田 浩之、本田律子、奥村第31回日本糖尿病
非標識定量プロテオミクス法による糖尿病腎
仙台
彰規、梶尾
合併症学会
症関連尿蛋白質の同定
裕、山下 滋雄、野田 光彦、鏑木 康志.

2016.10.7-8

糖尿病合併症研究における質量分析装置の有鏑木 康志.
用性.

2016.10.7-8

第31回日本糖尿病
仙台
合併症学会

研究発表及び特許取得報告について岩田 和希子、久保田 浩之、加藤 秀樹、清第31回日本糖尿糸球体上皮細胞におけるmTORC1の役割と腎機 水 章、松本病・肥満動物学会 横浜道宏、寺内 康
能への影響の解析.
年次学術集会夫、南学 正臣、春日 雅人、鏑木 康志.

2017.2.10-11

その他発表(雑誌、テレビ、ラジオ等)
タイトル

発表者

発表先

場所

年月日

該当なし
特許取得状況について※出願申請中のものは(発明名称)記載のこと。
特許権者(申請者）
登録番号
登録日(申請日)（共願は全記載）

該当なし※該当がない項目の欄には「該当なし」と記載のこと。
※主任研究者が班全員分の内容を記載のこ

出願国