日腎会誌 2017；59（8）：1229 1232．

第 39 回腎臓セミナー・Nexus Japan プロシーディング

大島賞受賞講演

Sirt1 と NMN を介する糖尿病性腎症の尿細管・糸球体連関の解析

Communication from proximal tubules to glomeruli through Sirt1 and NMN in diabetic nephropathy

長谷川一宏
Kazuhiro HASEGAWA

損マウス（condtional knockout：cKO）を作製した。

Sirt1 と尿細管-ポドサイト連関

さらに，高血圧，腎炎，糖尿病などの病態の異なる腎障

抗加齢遺伝子サーチュイン（Sirt1）（図 1），すなわち NAD害をマウスに惹起し，Sirt1 発現変化が最も顕著であった糖依存性脱アセチル化酵素 Sirt1 の腎での機能解析を進めた尿病性腎症に着目した。Sirt1 は，通常は近位尿細管と足細ところ，腎臓では特に近位尿細管 Sirt1 が重要であり，まず胞（ポドサイト，糸球体の構成細胞）の双方に発現するが，培養近位尿細管細胞の in vitro における細胞保護作用を報

糖尿病では，まず近位尿細管 Sirt1 が低下し，その結果 Sirt1告した 。続いて生体における意義を解明するため，近位がもう一つの別の酵素である iNampt（図 2）と協調して産生

尿細管特異的 SIRT1 過剰発現マウス（transgenic：Tg） ，欠する nicotinamide mononucleotide（NMN）の分泌が減少した。

1）

2）

アンチエイジングの手段

レスベラトロール運動

カロリー制限サーチュイン（Sirt1）活性化
抗加齢

図1
慶應義塾大学医学部腎臓・内分泌・代謝内科

Sirt1 の活性化の手段

NMN

Sirt1 と NMN を介する糖尿病性腎症の尿細管・糸球体連関の解析

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de novo pathway

Tryptophan
NptNmnatNaMN

Nicotinic acidsalvage pathwayDeamido-NADNRNADS

NrkiNampt

Nmnat

Nicotinamide（NAM）

NMN

Nnmt

Sirt1

NADNMNAMexcretion

図2

Sirt1 と NAD の代謝

糸球体（ポドサイト）

近位尿細管

Sirt1↓

Sirt1↓
Sirt1↓
claudin-1↑

NMN↓ NMN↓ NMN↓

albuminuria↑

尿細管ーポドサイト連関

図3

高糖

糖尿病性腎症における Sirt1 低下

NMN の減少で足細胞 Sirt1 も低下し，epigenetic 制御で本来示し，腎細胞へのストレス刺激の反復（当研究では高糖負足細胞に発現していない tight junction の構成分子の clau-荷）により，epigenetic に障害が固着する「病変の不可逆性」

din-1 の発現が上昇し，足細胞の癒合を引き起こし，蛋白尿の重要性を解明した 4）（図 3）。

が出現することを報告した3）。これらは Tg マウスで改善しcKO マウスで増悪を認めた。当研究で，尿細管から糸球体への情報伝達経路（尿細管・糸球体連関と名づけた）を発見した。さらに “ 細胞間連関のメディエータ ” として「炎症関

Sglt2/Sirt1/Nampt/NMN と糖尿病性腎症の先制医療の可能性連分子」
がこれまで注目されてきたが，細胞内 NAD 代謝の前述の通り，われわれは近位尿細管特異的 Sirt1 ノックア変化に基づく「細胞代謝産物」（当研究では NMN）をメディウト（KO）マウスにより，Sirt1 の糖尿病性腎症における意エータとして同定した（図 2）。

義を明らかにした。表に示す通り，カロリー制限や活性化

さらに，epigenetic 制御による糸球体バリア機能の変化を剤による腎における Sirt1 の腎保護効果が示されたのち，わ長谷川一宏

表Sirt1 の機能解析

1231

腎臓

全身の Sirt1 活性モデルにより腎保護作用をみたもの
部位皮質髄質方法活性化

病態への作用カロリー制限活性化剤

全身全身加齢腎の虚血↓
UUO 間質線維化↓論文
久米，古家. JCI 2010
Hao CM. JCI 2010

Sirt1 遺伝子改変マウスで腎構成細胞別の作用をみたもの
組織表現型

論文

ポドサイト KO
ポドサイト KO
血管内皮 KO
近位尿細管 KO, Tg
集合管 KO
近位尿細管 Tg

Sirt1KO が STAT3 活性化で，糖尿病性腎症を増悪
Sirt1KO がアクチン骨格異常で，NTS 腎障害を増悪
Sirt1KO が MMP-14 上昇で，糸球体硬化が増悪
Sirt1KO が NMN 低下で，糖尿病性腎症を増悪
Sirt1KO が Smad4 活性化で，腎線維化を増悪
Sirt1 高発現による抗酸化ストレスで Cisplatin による AKI を抑制

Liu R. Diabetes 2014
本西, 稲城, 南学. JASN 2015
Vasko R. JASN 2014長谷川, 脇野, 伊藤裕. Nat Med 2013
Simic P. Cell Reports 2013
長谷川, 脇野, 伊藤裕. JBC 2010

Progression of DKD（糖尿病性腎臓病）
Stage 1腎症前期

Stage 2
早期腎症発症アルブミン

Stage 3
顕性腎症

尿蛋白Stage 4腎不全

Stage 5透析

血清クレアチニン上昇

心血管合併症

Sirt1↓NMN↓

図 4 Sirt1 低下の診断マーカーとしての可能性
Sirt1/NMN/Claudin-1 may raise the intriguing possibility of performing preventative medicine.

れわれの近位尿細管の腎構成細胞種別の Sirt1 の機能解析

常など），高血圧性腎硬化症でも微量アルブミン尿は呈すの報告に至ったのち，腎臓の近位尿細管以外の構成細胞にるので，糖尿病性腎症に特異的ではないと考えられる点，おける生体意義も続々と明らかになっている。などその限界も経験する。われわれが着目している Sirt1 低

微量アルブミン尿については，糖尿病性腎症の早期マー下，NMN 低下が図 4 に示した通り，糖尿病性腎症の早期カーとしての重要性が広く知られる一方で，糖尿病性腎症マーカーとしてその意義を確立することができれば，今後の実際の臨床経過においては，微量アルブミン尿の量と病の糖尿病性腎症の先制医療の実現の一助になるかもしれな

勢が必ずしも相関しない例，微量アルブミン尿→蛋白尿→い。

血清 BUN,クレアチニン上昇を経ない例（アルブミン尿や蛋

現在，①そもそも尿細管で Sirt1 が早期より低下する分子白尿が乏しいのに，腎不全が進行している，また，その逆機序，②Nampt の腎における機能解析，③NMN 投与の腎にアルブミン尿や蛋白尿が多量なのに，腎機能はずっと正保護効果，の検討を行っている。①では，Sglt2 による Sirt1

Sirt1 と NMN を介する糖尿病性腎症の尿細管・糸球体連関の解析

1232の発現制御の重要性（ASN2017 年 11 月 4 日 口頭発表 #SA-OR119），②では Nampt の近位尿細管 cKO が広範な腎線維化と基底膜肥厚をきたすことを見出しており（ASN2017 年 11 月 2 日 口頭発表# TH-OR116），これらのます。若手の先生へ，研究は一見 in house の世界に見えますが，私のように自学のみならず他学の先生方が手を差し伸べてくださいます。
次は，私自身が若手の皆様に手を差し伸ばせるような研究者になれるよう精進致しますので，学会の先生方引き続きのご指導のほど，何卒宜しくお願いいたします。この度は誠に有難うございました。

現在遂行中の研究により，Sglt2/Sirt1/Nampt/NMN による糖尿病性腎症の先制医療の可能性について，今後も検討して利益相反自己申告：申告すべきものなしいきたい。
謝辞文

当研究を遂行するにあたり，研究の指導者，脇野修准教授，伊藤裕教授に深謝いたします。ヒト腎生検については，当科の徳山博文講師と東京歯科大学市川総合病院

坂巻裕介先生，林晃一教授に指導いただき，培養ポドサイトのご供与を現千葉大学腎臓内科の淺沼克彦教授にいただきました。なお，今後遂行する研究については，京都大学

横井秀基講師，高知大学

岩崎泰正教授にマウスや研究試料のご供与をいただき進めることができており，この場を借りて感謝申し上げます。大島賞の推薦人になってくださいました門川俊明
教授，大島賞と Nexus Japan にて座長ならびに賞授与をたまわりました柏原直樹教授，誠に有難うございました。なお，各学会・研究会，特に，APCN2014 で YIA を授与いただいた順天堂大学

冨野康日己名誉教授, 鈴木祐介教授，ポドサイト研究会にて河内裕教授，分子腎臓フォーラムでは西山成教授や各運営委員の先生方，Japan Kid-ney Conference では南学正臣教授，柳田素子教授

方に発表や討議の機会を私に与えて下さり，感謝申し上げます。最後に僭越ですが，ここまで育てていただいた日本腎臓学会には，若手の研究者の育成という形で今後御恩返しをさせていただけるよう努力することを誓い

献1. Hasegawa K, Wakino S, Kanda T, Tokuyama H, Hayashi K, ItohH. Sirt1 protects against oxidative stress-induced renal tubularcell apoptosis by the bidirectional regulation of catalase expression. Biochem Biophys Res Commun 2008；372（1）：51̶56.
2. Hasegawa K, Wakino S, Kanda T, Tokuyama H, Hayashi K, Itoh
H. Kidney-specific overexpression of Sirt1 protects against acutekidney injury by retaining peroxisome function. J Biol Chem
2010；285：13045̶13056.
3. Hasegawa K, Wakino S, Simic P, Sakamaki Y, Hayashi K, Guarente L, Itoh H. Renal tubular Sirt1 attenuates diabetic albuminuria by epigenetically suppressing Claudin-1 overexpression inpodocytes. Nat Med 2013；19（11）：1496̶1504.
4. Hasegawa K, Wakino S, Sakamaki Y, Kanda T, Tokuyama H,Hayashi K, Itoh H. Communication from tubular epithelial cells
to podocytes through Sirt1 and nicotinic acid metabolism. CurrHypertens Rev 2016；12（2）：95̶104. Review.