博 士 （ 獣 医 学 ） 大 友 秀 一
学 位 論 文 題 名

糖尿病性腎症治療の新規夕ーゲット探索
一 高イ ン スリ ン 血症 ， H
IF― la,なら び にメ グシンが糸球体と尿細管問質に及ぼす影響とその機序

学位論文内容の要旨
透析を必要とする 末期腎不全患者数は増加の一途をたどっており、この状況を打開すべく腎臓病、特に透析導入原疾患の 第ー位である糖尿病性腎症の治療を目指した研究が世界中で行われている。血糖ならびに血圧を正常域 に保つことにより腎臓傷害が軽減されることが明らかになり、糖尿病性腎症患者の透析導入時期を遅延 させることが可能となったが、依然として腎機能低下の阻止や低下した腎機能の回復は適わず、透析導 入は不可避である。糖尿病性腎症に対する、より効果的な治療方法が世界的に求められる中、本研究では糖尿病性腎症治療業の新たな開発ターゲットとして、高インスリン血症、hypoxiainducible factorくHIF)、メグシンの 3つの可能 性を示した。
第 一章 で は、 II型 糖 尿病性 腎症モデルラット SHR.Cg‑Leprcnl
NDmcr（以下 SHR/NDmcr‑cpと省 略）にピオグリタゾンも しくはインスリン製剤を投与し、腎傷害および腎機能に対する影響について比較検討を行い、高インス リン血症が糖尿病性腎症において腎傷害性に働くことを示した。高インスリン血症による、腎臓組織中 の酸化ストレス、 ペン卜シジン量に 対する明らかな影響は認められなかったが、T
ransforming growth factor (TGIり・ロRN
A量の増加が 認められた。培養近 位尿細管細胞IRPTCにおいて 、インスリン濃 度依存的にTGF‑ロR
NA量、タ ンパク質量の増加 が認められ、TG
F・ロ発現増 加が高インスリン血症に よる腎傷害メカニズムのーつと推察された。I
I型糖尿病性腎症に多く認められる耐糖能異常状態である 高インスリン血症は、糖尿病性腎症における重要な治療ターゲットと考えられる。
第 二章では、コパ ルトをSHRINDmcr．印へ投与 し、コバルトによ り腎傷害の抑制、HIF
゜laの 分解抑制、尿細管問質領 域の虚血・低酸素状態の軽減がもたらされることを示した。コバルト投与により、酸化ストレス、ペン トシジン、TGF．ロ、connec
缸gtissu
e名rawthfactor（CTC扛りの抑制が認められ、これらは虚血・低酸 素状態の軽減に主 に起因していると 推察された。m
F．1
8分解抑制による腎臓中のエリスロポェチン、 va8cuユaでendotheHal訂Owth轟ctor（vEGF）、hemeoxyge
弧a8e缸o）．1の発現増加を中心として、糸球 体傷害の軽減、腎臓虚血・低酸索状態の軽減、問質線維性変化の軽減がもたらされたと推察され、HI
F．1
ゼシグナルを促進する薬剤が、糖尿病性腎症における腎傷害および腎機能低下に対する新たな治療法 となる可能性が考 えられた。
第三章では、糖尿 病性腎症における糸球体マトリックスの増加の一因として、高血糖により発現増加したメグシンによる 、プラスミン、matr泣metauoprot
e血ase（MMP）‐2、MMP．9の活性低下の可能性を示 した。SH
剛ND
mば‐印の腎 臓組織およびラッ トメサンギウム細 胞R
MCを用 いた検討より、メ グシ
ンR
NA量の 増加は、グルコー ス濃度の上昇に起因 してもたらされる ことが示唆された。メグシンにより、プラスミン活性 が抑制され、その 結果M
MP‐2、MMP．9の活性化が抑制される可能性を示した。また高 グル コ ース 培地 で 培養 した RMC
ではMMP‐ 2
お よ びMMP‐9活 性が 低下す るが、メグシン中 和抗体 MS18aを 高 グ ル コ ー ス 培 地 に 加 え て 培 養 し たRMCでは MM
P． 2およ びMMP．9活 性低 下 が抑 制される ことを示し、メ グシンが高グルコ ース条件におけるMMP‐2およびMMP‐9活性低下のー因で ある可能性を示した。メ グシンは、糖尿病性腎症の糸球体組織変化をもたらす原因のーつである可能性が推察され、その阻害剤 は糖尿病性腎症の腎傷害抑制をもたらす新たな治療法となる可能性が考えられる・
過去1
5年以上にわ たり糖尿病性腎症 の治療を目指してbゝくっもの薬剤の開発が進められてきたが、成功に至った薬剤は これまでにない。 本論文で提示した3つの開発ターゲット候補についても、げっ歯類に比べてよルヒト により近いとされるサルを用いた薬効評価や、II型糖尿病患者のゲノム解析データベースを用いた評価 といった、これまでにない新たな手法を用いてさらに評価を行い、より確かなターゲットを選別し絞り 込んでいくことにより、成功への道は切り開かれていくと考えられる。糖尿病性腎症は、数ある疾患の 中でも治療薬開発が困難な部類に入ると思われるが、本研究で示した高インスリン血症、Hmシグナル、 メグシンをターゲ ットとした薬剤研 究により、糖尿病性腎症に対する新たな治療法がもたらされるこ とが期待される。

学位論文審査の要旨
主 査

教 授

副 査

教 授

副査
副査

教授
教授

稲 葉

睦

安 居 院 高 志

昆 泰寛
滝口満喜

学 位 論 文 題 名

糖尿病性腎症治療の新規夕ーゲット探索―高インスリン血症，HIF−1ぱ，ならびにメグシンが糸球体 と尿 細管問 質に 及ぼす影響とその機序

腎 臓 病 、特 に 透 析 導入 原 疾患の 第一位 である 糖尿病 性腎症治 療法の 開発は 世界的 な課題 である。血 糖ならび に血圧 を正常 域に保 っこと により 腎臓傷 害が軽 減される ことが明らかになり、糖尿病性 腎症患者 の透析 導入時 期を遅 延させ ること が可能 となっ たが、さ らに腎機能低下の阻止等を可能 とする、 より効 果的な 治療法 の確立 が求め られて いる。 本研究は 、糖尿病性腎症治療薬の新たな 開発ター ゲット として 、疾患 の基礎 因子で ある高 インス リン血症 に着目し、この病態が腎尿細管 と糸球体 とに及 ぼす影 響とそ のメカ ニズム を明ら かにす るととも に、糖尿病性腎症における様 々 な 代謝 障 害 が腎 臓 の 組織 傷 害 と機 能 障 害 をも たらす 機序の解 明を試 みている 。
第 ー 章 で は 、 メ タ ポ リ ッ ク シ ン ドロ ー ム 様 徴候 を 呈 す るII型 糖尿 病 性 腎 症モ デ ル ラ ット
SHRCg‑Ler:′洲 DmCr（以下 SHR/NDmcrー卵 と省略 ）にチ アゾリ ジン系 薬剤、あるいはインスリン製剤を 投与して 、高イ ンスリ ン血症 を悪化 、ある いは改 善させ て腎臓の 組織と機能に対する影響にっい て比較検 討する という ユニー クな実 験を行 い、高 インス リン血症 が糖尿病性腎症における組織傷 害の原因 となる ことを 示した 。高イ ンスリ ン血症 による 、腎臓組 織中の酸化ストレス、ペントシ ジン量に 対する 明らか な影響 は認め られな かったが、transfor
minggrowth
faCtor（TGF）−
ロ： NA量 の増 加 が 認 めら れ た 。 また 、 培 養 近位 尿 細管 細胞IRPTCにおい て、イ ンスリ ン濃度依存的 に TGF‐ pRNA量 、タ ン パク 質量の 増加が認 められ た。こ れらの 知見か ら、TGF― ロ発現 増加が高 イ ン スリ ン 血 症に よ る 腎の 組 織 傷害 を 生 じ るメ カニズ ムのーっ と考察 している 。
第二 章では 、虚血 ・低酸 素状態 が腎臓 組織に 傷害を与 えるプ ロセス がhDoxiainduciblefactor
1―a（ HIFー1り を介し た経路に よる、 という 仮説を もとに 、コバ ルトを SHR/NDmCrー卵 ＾投与 して組織 の観察を 行った 。その 結果、 コバル ト投与 がHIF−1ゼ の分解 抑制によるそのシグナル経路の活性 化と尿細 管問質 領域の 虚血・ 低酸素 状態の 軽減を もたら すことを 明らかにした。さらに、
コバル ト投与に より、 酸化ス トレス 、ペン トシジ ン、TGFーロ、ならぴにconneCtingti
SSue5roWth
Iactorの 抑 制 が認 め ら れ 、こ れらが虚 血・低 酸素、 糸球体 組織傷 害、な らびに 問質線 維性変化の軽減 をもたら した可 能性を 示した 。
第三章 では、 糖尿病 性腎症に みられ る糸球 体マト リック スの増 加のー 因として、高血糖下で発現が増 加するメ グシン による、プラスミン、ロatr
ixmet
alloproteinaSe（MMP）ー2、臓Pー9の活性低下 の 可 能 性を 検 討 し た。 SHRパDmcr―印の腎 臓組織 、およ びラッ トメサ ンギウ ム細胞 脚Cを用いた 解析に より、 グルコ ース濃 度の上昇 によっ てメグ シンRNA量 の増加 が生じ 、これ によっ て生成が増 すメグシ ンがプ ラスミ ン活性 を抑制 、その 結果、 職P―2と M肝ー9の漕陸化が抑制されるこ― 42ー

とを 示した 。
以上 のよう に、本 研究は 、高イ ンスリ ン血症 という 病態が糖尿病性腎症における腎臓の組織傷害の 原因と なるこ とを解 明し、 さらに RIFとメグ シンと いう物 質が、そ れぞれ 糖尿病性腎症の発症に 果たす 役割とその機序を明らカ叫こして、それぞれが薬物治療のターゲットとなり得る可能性を提 示した もので ある。 残念な がら現 時点では これら 相互間の明確な関連付けは行われていをいが、 本研究 は、糖 尿病性 腎症の 発症機 構解明へ の基盤 となる知見を提供するものであり、それぞれの 病態や 異常を もたら す分子 にっい て詳細な 検討を 重ねることにより、従来困難であった糖尿病性 腎症治 療薬開 発の具 体的薬 剤ター ゲット同 定に大 きく貢献するものである。したがって、審査員 一同は 、上記 博士論 文提出 者大友 秀一氏が 博士（ 獣医学）の学位を授与きれるに充分な資格を有 するも のと認 めた。

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