米国腎臓学会(ASN) Kidney Week 2017 において天野博明先生がポスター発表を行います。

「CCN2 knock-in mice grow and develop normally, although fibrotic properties are attenuated in a number of kidney diseases. 」

BODY-Background: CCN2 has been considered as important therapeutic target for CKD. It also plays a part in wound healing and metabolism of hard tissues, the inhibition of overall function of CCN2 is not practical as treatment intervention. Therefore, we are focusing its modules that are responsible for the fibrosis especially in kidney.

BODY-Methods: As it previously reported, we found that a module IV-defected CCN2 expressed in tubular epithelial cells did not induce fibronectin synthesis in other cells. A genetically modified CCN2 defined-mouse potentially lethal, we next generated exon 5-deleted CCN2 gene knock-in mice (CCN2Ex5-/-), in which mutant CCN2 was expressed under the same control as wild type. This experimental strategy allows us to investigate the fibrotic property of CCN2 in detail. Unilateral ureter obstruction (UUO), subtotal nephrectomy (5/6Nx) and ischemic reperfusion (IRI) models were employed.

BODY-Results: In the UUO, 8-, 24-hour and 7-day later, the interstitial fibrosis was progressed with time dependent manner. Fibrotic area detected by Masson trichrome staining was significantly reduced in CCN2Ex5-/- mice. Expression of mutant CCN2 was elevated in CCN2Ex5-/- mice comparable to or rather than CCN2Ex5+/+ mice. On the other hand, the expression of type I collagen (0.86 ± 0.28 vs. 0.52 ± 0.18), TGF-β1 (0.35 ± 0.07 vs. 0.23 ± 0.06), PAI-1 (0.13 ± 0.05 vs. 0.06 ± 0.04) are significantly decreased in CCN2Ex5-/- mice (p<0.05, Mann-Whitney U test). In the IRI model, although there was no significant difference in fibrosis and cytokine expression in the acute phase (3 days), in the chronic phase (2 weeks), both progression of fibrosis and expression of related cytokines are significantly suppressed in CCN2Ex5-/- mice. The same result was obtained with 5/6Nx models. On western blot using UUO 24-hour whole kidney samples, signaling alteration of previously-reported cascades, including MAPK (ERK, p38, JNK) and Wnt/β-cat, was not significant between CCN2Ex5+/+ and CCN2Ex5-/-. 

BODY-Conclusion: Because of module IV-defected CCN2 probably act as a dominant negative manner, the progression of the interstitial fibrosis was suppressed in our transgenic mice. Also, this study indicates module IV specifically contributes to progression of CKD regardless of the kinds of primary disease process.
 

【抄録】残腎機能や腎機能予後は、原疾患をとわず尿細管間質病変の程度と相関する事が知られており、間質の線維化は疾患横断的な治療ターゲットして多くの研究が進行している。これまでに我々は、腎間質線維化を仲介する分子であるCCN2に着目し研究を重ねてきた。既報にある通り、CCN2は発生段階だけではなく創傷治癒や硬組織の代謝に深く関係しており、CCN2全体の機能抑制は慢性腎臓病の治療として現実的ではない。そこで我々はCCN2のモジュールIVに注目し、複数のマウスモデルを用いて腎障害進行過程におけるモジュールIV欠損の影響を検討した。【方法】CCN2のモジュールⅣをコードするExon5を欠損させたベクターをノックインし片側アリルでExon5を欠損させたマウス（CCN2Ex5+/-）を作製し、それらを互いに交配し両側アリルでExon5が欠損したマウスを作製した（CCN2Ex5-/-）。対照にはCCN2Ex5+/+を用いた。同マウスに閉塞性腎障害モデル（片側尿管結紮モデル：UUO）、急性腎障害モデル（虚血再灌流モデル：IRI）、および腎亜全摘モデル（：5/6Nx）を作成、各モデルで間質線維化が認められる十分な期間が経過した後に腎臓を採取し、組織学的検討に加えてRT-PCRで各種遺伝子発現を検討した。【結果】UUOモデルにおけるMasson trichrome染色での線維化領域面積はCCN2Ex5-/-で有意に拡大が遅延した。CCN2Ex1-2の発現は、CCN2Ex5-/-マウスでもCCN2Ex5+/+マウスと同等かむしろ上昇しており、モジュールIV欠損CCN2の産生は両マウスで経時的に増加した。一方、type I collagen、TGF-b1、PAI-1の発現はCCN2Ex5-/-マウスで有意に低下しており、モジュールIV欠損CCN2が高いレベルで発現し病態の進行を抑制している可能性が示唆された。IRIモデル、慢性期（2週間後）の腎臓では、CCN2Ex5+/+と比較してCCN2Ex5-/-で線維化病巣の進行抑制と関連サイトカインの発現低下が確認された。5/6Nxでも同様の結果であった。【考察】CCN2モジュールⅣは、腎障害の発症機序によらず、慢性腎臓病の進行に関わる間質線維化病巣の形成に寄与している可能性が高い。その原因としてモジュールⅣ欠損のCCN2が高いレベルで発現していることが線維化シグナルを何らかの形で抑制している可能性が考えられる。現在、我々はTGF-b1、およびインテグリンを介したシグナルに着目し検証を重ねている。疾患横断的な「common pathway」への治療介入を考える際、CCN2は今後も重要なターゲットである。