안녕하세요.

제이슨99 입니다.

 

간만에 신장재생연구에 최근 첫 임상시험(사람대상)이 이번해안에 (19년) 시행된다는 뉴스를 보았습니다.

기대되는 행보이고 현재의 경위에 대해서 좀 알아보고 싶어서 조사를 해보았습니다.

 

이번 게시물은 19년 4월의 개시물로 현재 연내 임상시험을 준비하고 있는 팀이 구성된 뉴스를 이제서야 찾아봤습니다.

 


지케이 (慈恵)대학, 메이지 대학, (주) 바이오스, (주)폴 메드 테크 및 스미토모 제약(주)의 5개의 대학 및 기업이 iPS세포를 이용한 "태생장기생성법(胎生臓器ニッチ法)"에 의한 신장재생의료의 2020년대의 실현을 목표로 공동연구개발 등의 노력을 시작했다고 발표했다.

"태생장기생성법"은 도쿄 지케이 의과대학의 신장·고혈압 내과학의 横尾(요코오) 준교수의 연구성과이며, 동물의 발생단계인 태아에서 장기가 발생하는 장소 (장기의 발생공간)에 다른 동물에서 목적으로하는 기관의 전구(기관이 되는 전단계) 세포를 주입함으로서 장기로 분화유도하는 방법입니다.

이번 신장재생은 인간 iPS세포에서 분화 및 유도한 네프론 단위의 전구세포를 메이지 대학 바이오자원 국제연구소의 나가시마 히로시 소장의 연구성과인 '인간신장 재생 의료용 유전자 변형돼지"의 태아에서 채취한 신원(腎原)을 바탕으로 주입하여 발달된 장기를 환자에게 이식함으로써 기능성 신장의 재생을 목표로 하는 내용입니다.

"태생장기생성법"은 바이오스가 "인간 신장재생 의료용 유전자 변형돼지"는 폴 메드 테크가 각각의 기술에 관한 재생의료벤처로 설립되었으며, "태생장기생성법"을 사용하여 신장재생 의료의 사업화는 5자 협력하에 스미토모 제약이 담당합니다.

요약
인간 iPS세포에서 네프론으로 발전하기전의 전구세포로 분화유도합니다.
유전자변형 돼지태아의 방광이 붙어있는 신원부분에 네프론 전구세포를 주입합니다.
네프론 전구세포를 주입한 방광이 붙어있는 신원부위를 환자에게 이식하여 장기의 생성을 유도합니다.
신원을 이식받은 환자에게 요로성형술을 실시하여 기능적인 신장을 제공합니다.


요약하면
1. 환자의 유전자에서 채취한 만능세포(iPS)을 신장세포로 분화유도합니다.
2. 1에서 신장의 근원세포로 발전한 부분을 아기돼지의 신장으로 발달되는 부분에 붙여서 발달시킵니다.
3. 2에서 돼지의 태내에서 발전하여 신장이된 부분을 적출하여 환자에게 이식합니다.
4. 이식과 함께 요로성형술을 함으로서 신장이 기능할 수 있도록 합니다.

 


사실 내용보다는 합동연구를 시작하는 팀이 거의 올스타 연구진을 보는듯한 느낌이 들었습니다.
이 방면에 유명한 지케이 대학과 메이지대학 그리고 각각의 연구성과를 뒷받침할 스폰서... 

그리고 이 전체를 아울러서 자금 및 전체 계획을 움직일 제약사까지...

 

이 뉴스가 4월의 뉴스였습니다...

링크 : https://pulse-beat.com/articles/Vsm1S

 

 

안녕하세요.

제이슨99 입니다.

오늘은 한가지 흥미로운 연구내용을 읽었기에 소개드리고 싶어 게재합니다.

제목은 [신장 에너지 대사장애에 따른 CKD의 악화] 라는 타이틀입니다.

내용은 간략히 말하면 저단백 식이로 인한 신장악화의 속도 저하의 매커니즘 그리고 저단백 식이의 대체 치료법에 관한 연구가 되겠습니다.

 

본 내용은 국제과학저널 Kidney International 에 2018/11/16 UTC 09:00 에 공개된 논문입니다.

 


신장 에너지 대사장애에 따른 CKD 악화

일본 신장 학회에 따르면 일본의 만성 신장병(CKD)환자 수는 1,330만명에 이른다.
성인의 8명에 한명은 CKD인 국민병인 셈이며, 일본에서 신장 투석 치료를 받고 있는 환자 수는 32만명을 넘는다.

CKD를 방치하면 투석의 위험성이 높아질 뿐만 아니라 심혈관 질환이나 사르코페니아 (근육감소증) 등의 리스크 인자도 높아지는 경향이 있지만 CKD의 효과적인 치료법은 현재 존재하지 않아 현 상태에서는 혈압 컨트롤, 혈당 컨트롤, 식사요법 등 보존적인 치료에 의존할 수밖에 없다.

 신장은 노폐물 제거, 전해질 컨트롤 등 체내의 항상성을 유지하기 위해 에너지를 많이 필요로 한다.
그 점에 착안해 도쿄 치과대학의 연구그룹은 신장의 에너지 대사 장해가 CKD가 악화하는 요인이라고 가정하여 이것을 일으키는 원인 그리고 그 치료법을 개발하는 것을 목표로 했다.

 

CKD 신장병 환자에게 있어서의 에너지 상태 악화

연구 그룹은 CKD 환자의 신장내의 에너지 상태, 요독 등의 대사물의 축적을 평가하기 위해 CKD 상태인 마우스의 신장 조직 메타볼롬(metabolome: 메타볼롬이란 특정한 환경에서 생체 또는 세포의 대사분자 총체를 의미하며 복잡한 생체문제의 포괄적인 분석방법을 일컬음) 해석을 실시했다.
신장에는 노폐물을 소변으로 배설하는 기능이 있지만 CKD가 되면 이 기능이 저하되어 다양한 독성을 발휘하는 요독이 체내에 축적되기 시작한다. 또한 메타볼롬으로 생체내의 화학 반응에 의해서 생성되는 저분자 대사물로 이것을 해석함으로서 대사물의 종류나 농도를 총체적으로 파악할 수 있었다.

아데노신 3인산 (ATP)은 생물의 생명 활동의 에너지를 매개하는 물질로 ATP에서 아데노신 1인산(AMP)로 변환되는 과정에서 에너지가 방출된다.
연구진은 CKD의 신장에서는 이 AMP/ATP 비율이 상승해 에너지 대사가 건강한 신장에 비해 악화되고 있음을 확인했다.

또한 에너지 대사상태의 센서로서 중요한 역할을 하고 있는 AMP 활성화 프로테인 키나제(AMPK: activated protein kinase)에 주목했다. AMPK는 세포내 에너지 상태를 감시하고 그 상태에 따라 당·지질의 대사를 조절하는 인자로서 AMPK의 기능 이상은 2형 당뇨병, 비만, 암 등 각종 질병으로 이어지게된다.

AMPK는 저혈당, 저산소, 허혈 등 스트레스에 의해 반응하여 건강한 사람의 경우 세포내 에너지 대사가 불량해지면 AMPK가 활성화하여 ATP생산을 촉진하여 몸의 에너지 상태가 개선되게 된다.

 

 

일반적으로 AMP 상승에 따른 에너지 결핍 상태를 AMPK가 감지하여 에너지 상태를 개선하지만 CKD 환자의 신장은 요독 물질 등의 영향으로 AMPK의 AMP에 감수성이 저하되고 그로인해 신장 기능장애가 진행한다. AMP 독립성 AMPK 활성화하는 약물과 저단백 식이가 신장 기능 장애를 개선시키는 치료이 된다.

 

 

식이제한이 필요없는 치료법을 위한 연구

CKD의 신장(신부전증)에서는 AMP/ATP 비율이 상승함으로 인해 에너지 상태가 악화되었음에도 불구하고 CKD에 의한 요독 축적과 체내환경 산성화 등으로 인한 AMPK가 활성화되지 못하는 에너지대사불량 감지장애를 초래하고 있는 것으로 드러났다.

이에 따라 연구진은 AMPK를 직접 활성화하는 약제를 개발했다.
이 약제를 CKD의 마우스에 투여한 결과 신장의 AMPK가 활성화하여 신장기능의 장애가 진행하는 것을 멈출 수 있는 것을 밝혀냈다. 이 약제가 신장의 에너지대사불량 감지장애를 개선하는 새로운 CKD의 치료법이 될 가능성이 있다.

현재 저단백 식이는 진행되고 있는 CKD에 대해 효과적인 식이요법으로서 행해지지만 그 매커니즘에 대해서는 불분명하였으나 연구진은 저단백 식이가 이번에 개발된 약제와 마찬가지로 AMP/ATP 비율에 영향없이 AMPK를 강력하게 활성화시켜 CKD의 신기능 장애 진행과 섬유화를 억제하고 있음을 발견했다.

이번 연구는 CKD에 의해서 신기능 장애가 진행되는 매커니즘으로서 신장의 에너지 대사기능의 저하가 원인이 됨을 세계 최초로 밝혀내었다. 이번 발견에 근거하여 AMPK를 활성화하는 방법을 확립하면 새로운 CKD의 치료법이 될 가능성이 있다.
 또한 저단백식이가 AMPK를 활성화하는 매커니즘을 밝혀내 식이제한이 필요없는 새로운 CKD 치료법으로 이어질 가능성도 제시될 수 있다.

 

 

본 연구에 대해서

도쿄 치과대학 대학원 치의학 종합 연구과 신장 내과학 분야의 内田信一(우치다 신이치) 교수와 蘇原 映誠(소하라 에이세이 ) 준교수, 菊池寛昭 (키쿠치 히로아키) 대학원생의 연구 그룹은 큐슈 대학 생체방어 연구소 분자의학분야 세포기능제어 연구학과와 도쿄 치과대학 순환기 내과의 공동 연구에서 에너지 항상성을 제어하는 AMPK의 CKD의 장애 메커니즘을 해명하고, AMP 독립성에 AMPK를 활성화가 CKD의 치료로 이어질 가능성에 대해 연구했습니다.

 

이 연구는 문부 과학성 과학 연구보조금, 공익법인 솔트과학 연구재단, 공익 재단법인 다케다 과학 진흥 재단, 공익 재단법인 만유생명과학 진흥 국제교류재단의 지원하에 이루어진 것으로 연구 성과는 국제 과학 저널 Kidney International에 2018 년 11 월 16 일 오전 9시 (UTC)에 온라인으로 공개됩니다.

 


 

【요약】

- 만성 신장 질환 (CKD)는 일본에만도 1,330 만명의 환자가있는 질환이며 말기의 CKD질환은 투석 치료를 필요로 하지만 신장 기능을 개선시키는 효과적인 치료법은 아직 존재하지 않습니다.

- 본 연구는 요소질소 등으로 CKD의 다양한 요인에 의해 세포의 에너지 항상성을 제어하는 AMP 활동성 단백질 키나제 (AMPK)의 에너지 상태 감지 불량현상이 야기되고 결과적으로 신장이 에너지 불량 상태에 빠지는 것을 확인했습니다.

- AMPK의 에너지 상태 감지를 통하지 않고 AMPK를 활성화시키는 약을 통해 CKD 마우스의 신장 기능장애 진행을 억제하는 것을 증명하고 새로운 CKD의 치료에 유용할 가능성에 대해 세계 최초로 증명했습니다.

- 본 연구 성과는 앞으로 저단백 식이요법을 대체할 CKD의 치료법의 연구로 이어질 것으로 기대됩니다.

 

본 연구는 무엇보다 현재 저단백 식이의 매커니즘에 대해서 규명했다는 점이 눈에 띕니다.

항상 저단백을 외치면서도 왜 해야하는지 좀처럼 알기힘들었던 현상황과 (지금까지는 단순히 단백질 대사로 인한 요소질소로 인한 여과작업의 초과...정도만 인식하고 있었습니다.) 앞으로 저단백 식이에 의존하지 않는 식이의 연구를 시작할 수 있는 첫단추를 끼웠다는 점에서 높이 평가할만한 연구라고 생각합니다.

 

연구를 통해 앞으로 더욱 좋은 결과를 기대합니다.

해당 논문 (원문) 은 링크를 달아놓겠습니다.

 

link : http://www.tmd.ac.jp/archive-tmdu/kouhou/20181116_1.pdf

 

읽어주셔서 감사합니다.

도쿄 지케이(慈恵)의대와 일본 스미토모 제약은 6일까지, 유도 만능 줄기세포 (iPS 세포)와 돼지의 태아조직을 사용하여 사람의 체내에서 신장을 만드는 재생의료 공동연구를 시작했다고 발표했다. 원숭이 실험으로 안전성과 효과를 확인 후 3년 후에 인간 임상연구를 진행하여 2020년대에 실용화를 목표로 한다.
지케이 의대 요코오 류우(横尾隆)교수는 "향후 장기이식을 대체하는 치료법을 마련하고 싶다."라고 말했다.

다만 돼지의 세포를 체내에 넣는 것으로 인해 예상치 못한 문제가 발생할 우려가 있기에 신중한 연구를 요구하는 의견도 있다.

연구는
1. 인공 투석을 하고 있는 신부전 환자 본인이나 다른 사람의 iPS 세포에서 신장의 근원이 되는 세포를 만든다.
2. 1의 세포를 돼지 태아의 신장조직에 주입하여 "신장의 씨앗'을 제작
3. 2의 결과물을 환자의 복부에 이식한다.

몇 주만에 성장하고 소변을 만들어내는 등 신장으로서의 역할을 발휘할 것으로 예상되며 이 단계에서 환자의 요관과 연결한다. 팀은 이 방법으로 환자의 투석 횟수를 줄이는 것을 목표로 하고 있다.

신장 요관이나 사구체 등 복잡한 구조를 가지고 있기 때문에 iPS세포에서 만드는 것은 난이도가 높다고 생각되어 왔지만 연구팀은 같은 방법으로 쥐의 신장을 만드는 데 성공하였다.

연구는 돼지의 세포가 환자의 체내에 주입되기에 돼지 특유의 병원체에 감염되거나 거부 반응이 일어날 가능성이 있다.
따라서 무균 환경에서 키운 특별한 돼지를 사용하며 동시에 거부반응을 억제하는 면역 억제제를 사용한다. 또한 이식 후 약물로 조속히 돼지로부터의 세포를 사멸시키는 것으로 연구를 진행하고 있다.
만성 신부전이 진행되면 체내의 노폐물이 배출할 수 있는 신장이식 또는 투석치료가 필요하다. 신장이식 건수는 제한되어 있으며, 일본 국내에서는 약 33만 명이 투석을 받고 있다.

원본 : https://www.nikkei.com/article/DGXMZO43425460W9A400C1000000/
(유도만능 줄기세포)

2018. 8.31

국립대학법인 구마모토 대학
국립연구개발법인 일본의료 연구개발기구

중요점

  • 신장의 여과막을 구성하는 네프린의 변이를 가진 선천선 신증후군 환자의 피부에서 iPS세포를 확보
  • 환자로부터 얻어낸 iPS세포에서 유도한 신장조직에서 네프린의 세포표면으로의 이행과 여과막의 형성에 문제가 일어나는것을 관찰할 수 있었다. 즉, 선천선 신장질환의 초기병태를 iPS세포로 재현하는것에 성공
  • 이 문제는 네프린의 변이를 수복함에 따라 정상화되었다. 따라서 이 변이가 질환을 일으키는 원인이며 변이를 치료함으로서 원인이 되는 질병의 치료 가능성을 시사했다.

요지

쿠마모토 대학 연구소의 西中村隆一教 (니시나카무라 류이치) 교수의 연구그룹은 선천성 신장질환환자의 iPS세포에서 신장조직을 유도함으로서 병태의 재현에 성공했습니다.

신장은 혈액중의 노폐물을 여과하여 배출하는 장기로 여과로 인해 혈액중의 단백질은 소변으로 새어나오지 않게됩니다.(그림1). 이를 관장하는 것이 사구체의 포도사이트 (podocyte: 사구체상피세포)에 존재하는 여과막 (슬릿막)으로 네프린이라는 물질이 주요 구성요소입니다. 때문에 네프린에 유전자 변이가 일어나면 혈액중의 단백질이 소변으로 대량 배출되어 선천성 네프로제 증후군을 일으키게됩니다. 근본적인 치료는 곤란하며 여과막을 인공적으로 재현하는 방법이 전무하여 연구진행이 어려웠습니다.

니시나카무라 류이치 교수의 연구그룹은 2014년 사람의 iPS세포로부터 신장조직을 시험관내에서 유도하는것에 성공하였습니다. 더욱이 2016년에는 iPS세포로부터 유도한 사구체 포도사이트가 네프린을 발현한것과 유도중 마우스 이식을 하면 포도사이트가 더욱 성숙해지는것을 증명하였습니다. 그렇기에 이번 谷川俊祐(타니가와 슌스케) 조교, Mazharul Islam (마지할) 대학원생과 함께 이 방법을 선천성 신장병의 환자에게 얻어낸 iPS세포에 응용하였습니다.

 

우선 네프린에 1곳만 변이를 가진 선천성 신증후군 환자의 피부에서 iPS세포를 채취했습니다.(그림 2참조).

그리고 시험관내에서 신장조직을 유도한 결과 본래 사구체 포도사이트의 표면에 존재하게될 네프린이 세포내에 머물뿐 여과막의 전구체(여과막이 생성되기 전의 구성단계)를 거의 만들어 내지 못했음을 알 수 있었습니다. (그림 3 A참조).

유도 도중에 마우스에 이식하면 포도사이트의 성숙이 진행되고, 네프린이 혈관으로 이동하게 되는데 환자에게서 채취한 조직으로는 해당 현상에도 장애가 발견되었습니다.(그림 3 B참조).

즉, 이 선천성 신장질환의 초기 병태를 iPS세포에 의해서 재현한 것이 됩니다.또한 환자에게서 얻어낸 iPS세포로 네프린 변이를 복원하고 신장 조직으로 유도한 결과 상기의 이상은 정상화되었습니다.(그림 4참조).

즉 이 단 1개의 변이가 병을 일으키는 원인이며, 이 변이를 복원함에 의해 치료 가능성을 나타냈습니다.

 

본 연구는 환자의 iPS세포를 사용하여 사구체성 신장질환의 병태를 재현한 첫 사례이며 질환의 원인 해명과 신약 개발 개발로 이어질 것으로 기대됩니다. 본 연구 성과는 미국 과학 잡지"Stem Cell Reports"온라인 판에 8월 30일 11:00(미국 동부 시간)(일본 시간 8월 31일 0:00 AM]에 게재됩니다.

 

#본 연구는 구마모토 대학의 江良択実 (에라 타쿠미) 교수와 仲里仁史 (나카자토 히토시)교수, 쥰텐도 대학의 栗原秀剛准(쿠리하라 히데마사) 준교수, 류큐 대학의 中西浩一(나카니시 고이치) 교수, 히로시마 대학의 山本卓教 (야마모토 스구루) 교수의 공동 연구입니다. 문부 과학성 과학 연구 보조금, 일본 의료연구개발기구의 재생의료실현거점 네트워크 프로그램 "질환 특이적 iPS세포를 이용한 유전성 신장질환의 병태 해명" 및 재생의료 실용화 연구사업" 외래인자 개입이 없는 난치병 유래의 iPS세포의 도서관 구축과 그것을 사용한 질환모델과 약제개발"의 지원을 받았습니다.

 

연구의 배경

신부전에 의한 인공투석 환자의 수는 증가 추세로 의료비 증대의 원인이 되고 있지만 신장이식의 기회는 한정되어 있습니다. 한편 신장을 만들어내는것은 매우 어렵지만 쿠마모토 대학 발생의학 연구소의 연구 그룹은 2014년에 인간 iPS세포로부터 시험관내에서 신장 조직의 제작에 성공했습니다. 이는 세계 최초이며 동시에 신장 재생의료의 새로운 문을 열게된 성과였습니다. 또한 2016년에는 iPS세포에서 유도한 사구체의 포도사이트에서 네프린을 강하게 발현하고 있는 것과 포도사이트에 대한 유도의 도중에 마우스에 이식함으로서 인간의 사구체가 마우스의 혈관과 연결되어 포도사이트의 성숙이 진행되는 것을 알아내었습니다. 때문에 이번에는 상기 기술을 환자에게서 유래한 iPS세포에 응용하기로 했습니다.

선천성 신증후군은 생후 3개월내에 대량의 단백뇨를 배출하며 혈액중의 단백질의 저하에 의해 전신부종과 함께 2-3년내에 신부전이 진행되는 경우가 많은 질병입니다.

이 원인의 하나로 네프린 이상이 있습니다.

네프 린은 사구체 포도사이트의 세포 표면에 존재하는 물질로 인접세포 네프린끼리 맞붙어 그물 구조를 형성합니다. 이를 여과막 (정식으로는 슬릿막)이라고 부릅니다만 그물의 구멍이 매우 작기 때문에 혈액중 입자가 큰 단백질은 소변으로 새지 않도록 되어 있습니다 (그림 1참조). 그렇기에 네프린이 결손되는 경우나 단 하나의 아미노산 배열에 이상이 생겨도 여과막의 형성이 불완전하게 되고 결과적으로 단백뇨를 배출하게 된다고 생각되어집니다. 그러나 출산직후 이미 대량의 단백뇨를 배출하기에 이 질병이 태아기의 언제부터 어떻게 발병하는지는 확실히 알 수 없습니다. 또한 인간의 유전자 배열에는 많은 개인 차이가 존재하고 네프린도 예외는 아닙니다. 때문에 환자의 네프린 배열을 해독하고 몇가지의 차이를 발견해도 그 차이가 질병을 일으키는 진짜 원인인지 그리고 그 변이가 어떤 메커니즘으로 병을 일으키는지를 트래킹하기는 어렵습니다. 배양 세포나 마우스를 사용한 연구는 오랫동안 이루어지고 있지만 여과막을 인공적으로 만들어내는 방법이 존재하지않음으로서 연구진전의 걸림돌이 되고 있었습니다. 그래서 이번에는 네프린의 하나의 아미노산에서 변이를 가진 환자으로부터 iPS세포를 채취하여 발병초기의 용태를 재현 혹은 어떤 메커니즘으로 이루어지는지 그 변이가 정말 병의 원인인지, 그렇다면 그 변이의 복원에 의해서 증상이 소실되는지를 검토했습니다.

연구의 내용

우선 선천성 신증후군 환자들중 네프린에 변이를 가진 유전자를 찾는 방법을 알아냈습니다. 유전자 서열 분석결과 1곳만 변이가 있으며 이 때문에 아미노산이 1개만 정상과는 다르다는 것을 알아내어 이 환자의 피부세포를 채취하여 iPS세포를 확보했습니다. (그림 2참조).

환자에서 유래한 iPS세포와 정상 iPS세포를 시험관내에서 약 1개월에 걸쳐서 신장조직을 유도했습니다. 정상적인 신장 조직에서는 사구체 포도사이트의 세포 표면에 네프린이 존재하는 세포와 세포사이에 네프린이 집적된 거름막 전구체로 여겨지는 그물상의 구조가 확인되었습니다. 그러나 환자에서 유래한 iPS세포의 신장 조직에서는 네프린은 세포안에 머물고 거름막 전구체도 거의 형성되지 않았습니다.(그림 3 A참조).

iPS세포에서 유도 도중 마우스에 이식하면 정상적으로 네프린이 포도사이트의 혈관에 모여서 선형구조를 구성하게 됩니다 (그림 3 B). 그리고 포도사이트의 세포 돌기가 복잡해지고, 돌기와 돌기의 간격이 펼쳐집니다. 이것이 여과막의 형성 과정을 나타내고 있다고 보여집니다만 환자에서 유래한 것이 네프린은 여전히 세포내에서 진행되지않았습니다. 돌기는 생성되었지만 돌기와 돌기의 간격은 좁고 거름막의 형성은 이루어지지 않았습니다. 따라서 선천성 신증후군 환자의 발병 초기의 용태를 iPS세포를 이용하여 확인할 수 있었습니다.

 뿐만아니라 게놈 편집 기술을 사용하여 환자 iPS세포의 네프린의 변이를 복원하여 신장 조직에 유도한 결과 여과막의  전구체가 부활했습니다(그림 4참조). 또한 마우스에게 이식하면 포도사이트의 돌기의 간격이 생성되며 여과막이 형성되고 있음을 알았습니다. 즉, 이 단 1개의 변이가 병을 일으키는 원인임이 증명되었으며 동시에 이를 복구하는 치료의 가능성도 제시된 연구결과입니다. 본 연구는 환자에게 얻어낸 iPS세포를 사용하고 사구체성 신장병의 병태를 재현한 최초의 예입니다.

앞으로의 전개

선천성 신 증후군의 뱅태가 재현함으로서 이 포도사이트을 사용하여 치료약을 만들어낼 수 있는 가능성이 있습니다. 또 다른 타입의 변이 환자에게 iPS세포를 만들면 각각 병의 메커니즘이 밝혀지면서 그것에 맞는 신약을 만들어낼 수 있는 가능성도 있습니다.

선천성 신증후군은 드문 병이지만 이번 성과의 대상은 선천선 신증후군에만 한정되지 않습니다. 소아기의 신증후군은 물론 성인 신장병이 발병하는 경우도 단백뇨에서 시작하는 것이 많기에 여과막 즉 네프린에 어떤 장애가 생겼을 가능성이 지적되고 있습니다. 네프린의 상태를 제어하는 약이 만들어지면 신장병에 폭넓은 효과를 기대할 수 있는 가능성도 있습니다. 따라서 이번 성과는 포도사이트에 작용하고 단백뇨를 줄이는 신약의 개발을 위한 커다란 전진이라고 할 수 있습니다.

 

참고그림


그림1.사구체의 포도사이트 여과막
A:사구체의 구조
B:포도사이트의 확대사진. 다수의 돌기를 가지고 있음
C:포도사이트의 돌기사이에 존재하는 여과막의 구조도. 여과막의 주성분인 네프린이 그물형태를 구성함
그림2.환자에게 얻어낸 iPS세포로 유도된 포도사이트의 이상(간략화)

iPS세포로부터 신장전단계의 세포 (발현전의 세포)를 유도하여 시험관내 혹은 이식을 통해 약 1개월(13일+20일)동안 신장조직을 유도

 


그림 3.환자로부터 얻어낸 포도사이트에서는 여과막 전단계의 구성이 제대로 이루어지지 않고 있다.
A:시험관애에서 유도한 사구체와 포도사이트
B:마우스 이식후의 포도사이트
정상적인 포도사이트 측면과 바닥에 존재하는 여과 전구체 (화살표) 가 환자로부터 얻어낸 세포로부터는 거의 확인되지 않는다. 스케일:10μm
그림4.이변의 수복으로 인해 회복된 여과망 전구체

A:시험관내에서 유도한 사구체와 포도사이트
B:마우스 이식후 포도사이트
이변을 수복한 iPS세포에서 발현한 사구체에서는 포도사이트의 측면, 바닥의 여과 전구체 (화살표) 가 회복되어있다. 스케일:10μm

용어해설

iPS세포:
피부나 혈액 등의 체세포에서 만들어진 만능세포
사구체:
신장내에서 혈액을 바탕으로 소변을 만들어내는 부위
포도사이트:
사구체의 여과기능을 담당하는 세포. 복수의 돌기와 특수한 여과막을 가지고 있음
네프린:
포토사이트의 여과막을 구성하는 주요 단백질
신증후군 (네프로제):
사구체의 이상으로 인해 혈액중의 단백질이 소변에 섞여 배출되는 질병.
선천적인 경우 생후 3개월이내에 대량의 단백뇨 등의 소변이상소견을 보이며 혈액중의 단백질 저하로 인해 전신부종을 일으킴. 2-3년이내에 신부전에 다다를 가능성이 높음. 네프린의 이상에 의해 선천적 신증후군은 핀란드에서 특히 빈도가 높음 (8,200명중 1명)

논문

Organoids from nephrotic disease-derived iPSCs identify impaired NEPHRIN localization and slit diaphragm formation in kidney podocytes
Stem Cell Reports on line  Aug 30, 2018

Shunsuke Tanigawa, Mazharul Islam, Sazia Sharmin, Hidekazu Naganuma, Yasuhiro Yoshimura, Fahim Haque, Takumi Era, Hitoshi Nakazato, Koichi Nakanishi, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto, Hidetake Kurihara, Atsuhiro Taguchi, and Ryuichi Nishinakamura

연구에 대한 문의처

쿠마모토 대학 발생학연구소 신장발생분야
교수 西中村 隆一(니시나카무라 류이치)
전화:096-373-6615
E-mail:ryuichi"AT"kumamoto-u.ac.jp

AMED사업에 관한 문의처

국립연구개발법인 일본의료연구개발기구(AMED)
전략추진부 재생의학연구과
전화:03-6870-2220 FAX:03-6870-2242
E-mail:saisei"AT"amed.go.jp

※E-mail은 상기의 어드레스에서 “AT”을 @에 변환해서 사용해주세요.

 

+ Recent posts