腎臓病の病態におけるKlothoの役割 Role of Klotho in the pathogenesis of kidney disease

Access this Article

Search this Article

Author(s)

    • 杉浦 秀和 Sugiura Hidekazu
    • 東京女子医科大学医学部内科学(第四) Department of Medicine IV, Tokyo Women's Medical University School of Medicine
    • 土谷 健 Tsuchiya Ken
    • 東京女子医科大学医学部内科学(第四) Department of Medicine IV, Tokyo Women's Medical University School of Medicine
    • 新田 孝作 Nitta Kosaku
    • 東京女子医科大学医学部内科学(第四) Department of Medicine IV, Tokyo Women's Medical University School of Medicine

Abstract

Klothoは生物学的活性を有する一回膜貫通型の蛋白である。膜結合型のKlothoは、主要なリン調節因子であるfibroblast growth factor-23(FGF23)の受容体として働き、可溶型は内分泌物質として作用している。腎の遠位尿細管に多く発現しているが、近位尿細管の管腔側にも存在する。近位尿細管においては、ナトリウム依存性リン共輸送体を介して、負のリン排泄調節を行っている。この作用は、FGF23と完全に独立した系として機能している。急性腎障害や慢性腎臓病(CKD)は、全身的なKlothoの欠乏状態であり、Klothoが腎障害の程度を予測する鋭敏なバイオマーカーであることを示唆する。CKDにおいては、副甲状腺におけるビタミンD受容体、カルシウム感受性受容体およびKlotho-FGF23複合体の発現低下が、二次性副甲状腺機能亢進症の進展に関与している。また、Klothoは軟部組織の石灰化を抑制する作用を有するが、リン排泄の調節、腎機能の保持および平滑筋細胞への直接作用など、少なくとも3つの機序が考えられている。これらの事から、Klothoは腎臓病の病態における鍵を握る分子として注目されており、腎障害のバイオマーカーおよび治療薬としての可能性を秘めている。

Klotho is a single-pass transmembrane protein that performs biological functions. Membrane-bound Klotho acts as coreceptor for the major phosphatonin, fibroblastgrowth factor-23 (FGF23), while soluble Klotho functions as an endocrine substance. In addition to being abundantly expressed in the distal nephron, Klotho is present in the lumen of proximal tubules, where it inhibits renal inorganic phosphate (Pi) excretion by modulating Na-coupled Pi transporters via enzymatic glycan modification of the transporter proteins, an effect that is completely independent of its role as the FGF23 coreceptor. Acute kidney injury (AKI) and chronic kidney disease (CKD) are states in which there is a systemic Klotho deficiency, making Klotho a very sensitive biomarker of impaired renal function, and the Klotho deficiency exacerbates the impaired decreases in renal function in both AKI and CKD. Decreases in the vitamin D receptor, Ca-sensor receptor, and Klotho-FGF receptor complex in the parathyroid gland facilitate the development of secondary hyperparathyroidism, soft tissue calcification is a major complication of CKD, and is associated with high mortality. Klotho protects against the soft tissue calcification by at least three mechanisms: phosphaturia, preservation of renal function, and a direct effect on vascular smooth muscle cells by inhibiting phosphate uptake and dedifferentiation. In summary, Klotho is a critical molecule in a wide variety of renal diseases and has great potential as a diagnostic and prognostic biomarker as well as for replacement therapy.

Journal

  • Journal of Tokyo Women's Medical College

    Journal of Tokyo Women's Medical College 81(4), 236-243, 2011-08

    Tokyo Women's Medical University

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110008604388
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN00161368
  • Text Lang
    ENG
  • Article Type
    Journal Article
  • Journal Type
    大学紀要
  • ISSN
    00409022
  • NDL Article ID
    11221008
  • NDL Source Classification
    ZS7(科学技術--医学)
  • NDL Call No.
    Z19-400
  • Data Source
    NDL  NII-ELS  IR 
Page Top