国立大学法人 岡山大学

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尿1滴で分かる尿中糖鎖の違いで糖尿病腎症の悪化を予測できる!~尿中糖鎖は新たな腎症進展メカニズムを反映~

2018年06月22日

 岡山大学大学院医歯薬学総合研究科(医)腎・免疫・内分泌代謝内科学分野の和田淳教授、三瀬広記医員らの研究グループは、尿中の糖鎖[1]排せつ量の違いが糖尿病患者における将来の腎臓病悪化を予測できる新たなバイオマーカーであることを世界で初めて突き止めました。本研究成果は6月21日米国東部標準時間午後2時(日本時間22日午前4時)、アメリカの科学雑誌『 Diabetes Care 』の電子版に掲載されます。
 糖鎖は生体においてさまざまな役割を担っている重要な生体高分子ですが、構造が複雑であるためその測定が困難で、腎臓病や糖尿病における糖鎖の研究は進んでいませんでした。今回、共同研究者であるグライコテクニカ社の開発したレクチンアレイ[2]を用いることで、尿1滴(20マイクロリットル、マイクロは100万分の1)を用いるだけで、多くの患者の尿中の複数の糖鎖量を短期間かつ同時に測定できるようになりました。そして、多施設における糖尿病患者の尿中糖鎖量を測定し、将来腎臓の機能が悪くなる人では、特定の尿中糖鎖量が大きく異なっていることを発見しました。
 尿中糖鎖量は、糖尿病腎症が悪化する際の重要なメカニズムを反映している可能性があり、尿中糖鎖の更なる研究が、糖尿病腎症の新たな治療ターゲットにつながることが期待されます。

◆発表のポイント
・2型糖尿病患者において、将来の腎臓の機能の悪化を予測できる新たな尿バイオマーカーを発見しました。
・尿1滴を使用するだけで、これまでより正確に腎機能の悪化を推定できるようになりました。
・尿中糖鎖と糖尿病患者の腎機能の悪化との関係を示した世界初の研究成果で、この結果は糖尿病腎症の新たなメカニズムの解明につながることが期待されます。

図1. 45種類のレクチンが固定されているチップ(レクチンアレイ)上に、ラベル処理をした尿をかけることで尿中の糖鎖がそれぞれに対応したレクチンに結合し、尿中糖鎖を測定できる。


[1]糖鎖
糖鎖とは、糖がグリコシド結合によってつながった一群の化合物のことを指します。タンパク質やDNAに続く第3の生体高分子と言われ、発生、免疫、感染、ホルモン分泌、細胞接着、発がんなど多くの生体機能に関わっていますが、最大の特徴は構造の多様性にあります。結合する糖の種類や数による多様性に加え、分枝状結合による構造の複雑性から、これまで糖鎖構造の同定には膨大な時間や労力を要していました。

[2]レクチン
一般に、レクチンとは糖鎖に対して特別な結合活性を有するタンパク質の総称であり、2つ以上の結合部位を持ち動物や植物の細胞を凝集することができるという特徴を持ちます。臨床の現場では、この糖鎖とレクチンとの特別な結合性を応用したものとして「腫瘍マーカー」が知られています。がん細胞やがん細胞の影響で他の細胞が産生する特殊な糖タンパク質や糖脂質における「糖鎖」を、レクチンを用いて検出・測定しています。同様に、糖鎖とレクチンの結合性を利用し、多くのレクチンを用いて多彩な糖鎖を検出するためのキットがレクチンアレイです。


<詳しい研究内容について>
尿1滴で分かる尿中糖鎖の違いで糖尿病腎症の悪化を予測できる!~尿中糖鎖は新たな腎症進展メカニズムを反映~


<本件お問い合わせ>
岡山大学大学院医歯薬学総合研究科(医)
腎・免疫・内分泌代謝内科学分野
教授 和田 淳
(電話番号)086-235-7232

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