細胞の老廃物を除去するツール」から「高血圧性疾患の診断ツール」まで.エクソソームとは一体何なのか? 実際には.リン脂質二重層を持つ直径30,150 nmの球状の細胞外小胞である。 見てみましょう。
1.エクソソームとは何ですか?
元々は細胞の老廃物を除去するためのツールと考えられていたが.現在ではリン脂質二重層を持つ直径30150nmの球状の細胞外小胞と定義され.miRNA(小さなsiRNA様分子).mRNA(メッセンジャーリボ核酸).タンパク質.脂質のキャリアとして.細胞間のコミュニケーションに関与し 規制の役割を担っています。
現在.血液.尿.唾液.牛乳.脳脊髄液など.さまざまな体液からエクソソームが見つかっています。
2.高血圧や関連疾患の診断に利用できるエクソソームはどれか?
エクソソームと高血圧に関する研究は.主に尿由来のエクソソームに焦点が当てられており.エクソソームとその内容物が.レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系(RAAS)や水電解質バランスといった高血圧の主要発症メカニズムに調節的な役割を果たすことが判明しています。
(1) レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系(RAAS)におけるエクソソームの役割
RAASは血圧の調節に重要な役割を果たしており.レニン-アンジオテンシン系(RAS)が産生する最終産物であるアンジオテンシンIIは.血管収縮.成長.線維化を調節するだけでなく.炎症反応を起こして血管透過性を増大させます。
役割を果たす主なエクソソームとしては.AT1Rに富むもの.miRNA-17(ICAM-1ネガティブレギュレーター)のレベルが低下したものなどが挙げられる。
ある研究では.原発性アルドステロン症患者の尿中エキソソームにおいて.リン酸化塩化ナトリウム共輸送体タンパク質(pNCC)レベルが原発性高血圧症患者のそれと比較して2.6倍高いことが判明し.尿中エキソソーム中の塩化ナトリウム共輸送体タンパク質(pNCC)はアルドステロン症のバイオマーカーとして有望であると推測された。
(2) 水・電解質恒常性維持におけるエクソソームの役割
現在.高血圧症における尿由来のエクソソームに関する研究が進んでおり.エクソソームはナトリウム輸送体タンパク質の運搬体として機能することが分かっています。
尿中エキソソームには.ナトリウム-水素変換ポンプ3(NHE3).Na-K-2C1共輸送体タンパク質(NKCC-2).チアジド感受性ナトリウム-塩化物イオン輸送体タンパク質(NCC).上皮ナトリウムチャネル(ENaC)などが含まれており.これらは電解質の恒常性とともに血圧調節にも重要な役割を果たしていることが研究で明らかにされています。
また.高血圧症におけるエクソソーム型マイクロRNA(内因性遺伝子によってコード化される約22塩基長の非コード一本鎖RNA分子)の実験的研究も進んでいる。 これらの研究は.高血圧の病態解明や.より良い予防・治療法の開発に大きな意味を持つものです。
マイクロRNAは.約22塩基からなる小さな内在性RNA分子で.標的mRNAの3’UTRに相補的に結合することにより.標的遺伝子の転写および転写後の制御に関与している。 エクソソームは重要なmiRNAを持ち.miRNAを介して直接遺伝子発現を制御し.標的細胞に情報を伝達することで.遺伝子発現の変化に積極的に貢献し.ストレスに対応することができる。
2013年.Gildenらは尿中エクソソーム中のmiRNAを調査し.食塩感受性高血圧と関連する可能性のあるバイオマーカーとして45のmiRNAを同定しました。このうち24のmiRNAは初めて同定され.尿中エクソソームに特異的で.特にナトリウム処理に関する腎の代謝活性を反映してAHTと関連するシグナル経路の調節に関与していると考えらています。 特にナトリウムの取り扱いについて。
科学的研究の進展に伴い.エクソソームが高血圧疾患の診断に重要な役割を果たし.高血圧の早期診断のためのバイオマーカーとなる可能性があることを示す証拠が増えてきています。
エクソソームが運ぶ複数の生物学的情報は.異なるサブタイプの高血圧の診断に役立ち.患者さんにより適切な治療を可能にすることで.患者さんのQOLをさらに向上させることが期待されます。
参考文献
[1]An Geun, Qin Lei, Hou Dongxia, Wang J, Zhou Xueyuan, Li Ling, Wang Xiaohua. 高血圧症領域におけるエクソソーム研究の進展[J]。 内モンゴル自治区医学雑誌,2021,53(02):184-186+190.