Kidney Injury Molecule-1 in Epithelial Repair

肾损伤分子 1 在上皮修复中的作用

基本信息

  • 批准号:
    10686833
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 54.79万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2005-06-01 至 2026-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Project Summary/ Abstract Kidney Injury Molecule-1 (KIM-1) is the most upregulated protein in proximal tubular epithelial cells in various states characterized by epithelial cell dedifferentiation: ischemia, toxic renal injury, and renal cell carcinoma. We have cloned, generated cells and animals expressing wild-type and mutant KIM-1, and created monoclonal and polyclonal antibodies to, human, mouse, rat, pig, dog, and zebrafish KIM-1. We have reported that the KIM-1 ectodomain is cleaved into the blood and urine of subjects with acute (AKI) and chronic (CKD) kidney injury and is a sensitive and specific kidney injury biomarker to detect kidney injury and predict progression of CKD. KIM-1 has been qualified by the FDA for preclinical and clinical use in kidney safety studies. We have discovered that KIM-1 transforms kidney epithelial cells into semiprofessional phagocytes making it the first nonmyeloid phosphatidylserine receptor. We have described a novel phagocytosis pathway that links autophagy to KIM-1-mediated phagosome maturation and MHC restricted antigen presentation in epithelial cells. We have shown that KIM-1 expression in early AKI is adaptive, but chronic expression leads to CKD with severe fibrosis, secondary hypertension, and cardiac hypertrophy. A mouse lacking the extracellular mucin domain, important for phagocytosis, is protected against development of fibrosis. We have found that KIM-1 mediates uptake of palmitate-bound albumin and recently found an inhibitor of KIM-1- mediated phagocytosis by screening a small molecule library. The inhibitor reduces cell lipotoxicity and fibrosis in a novel mouse model of diabetic kidney disease. The current competing renewal application builds upon and extends our prior findings. Our goal is to further characterize KIM-1-mediated uptake of fatty acid bound albumin (FA-Albumin), and the implications of this uptake for cellular injury and maladaptive repair, including cell senescence leading to profibrotic and proinflammatory responses that ultimately lead to progressive CKD. KIM-1 may be a drug target to prevent and treat CKD. We hypothesize that persistent KIM-1-mediated endocytosis of FA-Albumin and subsequent signaling leads to toxicity. FA-Albumin uptake leads to a mitochondrial dysfunction, DNA damage response (DDR), G2/M arrest, mTOR signaling, TASCC formation, and a prosecretory fibrotic phenotype. In addition KIM-1-FA-Albumin uptake leads to chronic tissue inflammation in part due to tertiary lymphoid tissue development through LTaβ/LTβR signaling. In Specific Aim 1 we will characterize binding of KIM-1 to FA-Albumin and determine the architecture, structural dynamics and molecular basis for FA-Albumin binding to KIM-1. In Specific Aim 2 we will characterize the intracellular consequences of KIM-1 mediated FA-Albumin endocytosis, particularly on mitochondrial function, DNA damage, the DDR, cell cycle arrest and the profibrotic secretome. In Specific Aim 3 we will evaluate the role of KIM-1 mediated FA- Albumin uptake and DDR in LTaβ/LTβR signaling leading to tertiary lymphoid tissue (TLT) formation with consequent pro-inflammatory consequences in animal models of AKI to CKD transition.
项目概要/摘要 肾损伤分子-1 (KIM-1) 是多种疾病中近端肾小管上皮细胞中表达最上调的蛋白。 以上皮细胞去分化为特征的状态:缺血、中毒性肾损伤和肾细胞癌。 我们克隆、生成了表达野生型和突变型 KIM-1 的细胞和动物,并创建了单克隆抗体 我们已经报道了针对人、小鼠、大鼠、猪、狗和斑马鱼 KIM-1 的多克隆抗体。 KIM-1 胞外域被裂解进入急性 (AKI) 和慢性 (CKD) 肾病受试者的血液和尿液中 损伤,是一种敏感且特异的肾损伤生物标志物,用于检测肾损伤并预测肾损伤的进展 CKD. KIM-1 已获得 FDA 批准用于肾脏安全性研究的临床前和临床。 发现 KIM-1 将肾上皮细胞转化为半专业吞噬细胞,使其成为 我们描述了第一个非髓样磷脂酰丝氨酸受体。 自噬对 KIM-1 介导的吞噬体成熟和 MHC 限制上皮抗原呈递 我们已经证明早期 AKI 中的 KIM-1 表达是适应性的,但慢性表达会导致 患有严重纤维化、继发性高血压和心脏肥大的 CKD 小鼠。 细胞外粘蛋白结构域对于吞噬作用很重要,可以防止纤维化的发展。 发现 KIM-1 介导棕榈酸酯结合白蛋白的摄取,并且最近发现了 KIM-1 的抑制剂- 该抑制剂通过筛选小分子库介导吞噬作用,从而降低细胞脂毒性和 糖尿病肾病新型小鼠模型中的纤维化当前竞争的更新应用程序构建。 我们的目标是进一步表征 KIM-1 介导的脂肪酸摄取。 结合白蛋白(FA-白蛋白),以及这种摄取对细胞损伤和适应不良修复的影响, 包括细胞衰老导致促纤维化和促炎症反应,最终导致 进行性 CKD 可能是预防和治疗 CKD 的药物靶点。 KIM-1 介导的 FA-白蛋白内吞作用和随后的信号传导导致毒性。 摄取导致线粒体功能障碍、DNA 损伤反应 (DDR)、G2/M 期停滞、mTOR 此外,KIM-1-FA-白蛋白还包括信号传导、TASCC 形成和原分泌性纤维化表型。 摄取导致慢性组织炎症,部分原因是三级炎症 在具体目标 1 中,我们将描述通过 LTaβ/LTβR 信号传导的淋巴组织发育。 KIM-1 与 FA-白蛋白的结合并确定其结构、结构动力学和分子基础 FA-白蛋白与 KIM-1 的结合在特定目标 2 中,我们将描述 KIM-1 的细胞内后果。 介导 FA-白蛋白内吞作用,特别是线粒体功能、DNA 损伤、DDR、细胞周期 在特定目标 3 中,我们将评估 KIM-1 介导的 FA- 的作用。 LTaβ/LTβR 信号传导中的白蛋白摄取和 DDR 导致三级淋巴组织 (TLT) 形成 在 AKI 向 CKD 转变的动物模型中产生随之而来的促炎症后果。

项目成果

期刊论文数量(149)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Next-generation biomarkers for detecting kidney toxicity.
  • DOI:
    10.1038/nbt0510-436
  • 发表时间:
    2010-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    46.9
  • 作者:
    Bonventre, Joseph V.;Vaidya, Vishal S.;Schmouder, Robert;Feig, Peter;Dieterle, Frank
  • 通讯作者:
    Dieterle, Frank
Differences in immunolocalization of Kim-1, RPA-1, and RPA-2 in kidneys of gentamicin-, cisplatin-, and valproic acid-treated rats: potential role of iNOS and nitrotyrosine.
  • DOI:
    10.1177/0192623309339605
  • 发表时间:
    2009-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Zhang J;Goering PL;Espandiari P;Shaw M;Bonventre JV;Vaidya VS;Brown RP;Keenan J;Kilty CG;Sadrieh N;Hanig JP
  • 通讯作者:
    Hanig JP
Circulating Kidney Injury Molecule 1 Predicts Prognosis and Poor Outcome in Patients With Acetaminophen-Induced Liver Injury.
  • DOI:
    10.1002/hep.27857
  • 发表时间:
    2015-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Antoine DJ;Sabbisetti VS;Francis B;Jorgensen AL;Craig DG;Simpson KJ;Bonventre JV;Park BK;Dear JW
  • 通讯作者:
    Dear JW
Kidney injury molecule-1 is an early noninvasive indicator for donor brain death-induced injury prior to kidney transplantation.
肾损伤分子-1 是肾移植前供体脑死亡引起的损伤的早期非侵入性指标。
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    2017
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    2014
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    $ 54.79万
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