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Importance of glycolipid GM3 on cell membrane of podocytes

Research Project

Project/Area Number 18K08249
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 53040:Nephrology-related
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

内藤 正吉  北里大学, 医学部, 講師 (40365101)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永根 大幹  麻布大学, 獣医学部, 講師 (10772064)
山下 匡  麻布大学, 獣医学部, 教授 (30220338)
川島 永子  北里大学, 医学部, 助教 (90342774)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsポドサイト / GM3 / FSGS / 糸球体硬化症 / ネフリン
Outline of Annual Research Achievements

ポドサイトの細胞膜に発現する糖脂質GM3は、スリット膜を構成するネフリンと相互作用している。この相互作用が存在することで、ポドサイト機能が正常に保たれることを証明するため、ヒト腎生検検体及び抗ネフリン抗体モデルマウスおよびGM3sノックアウトマウスを用いた解析を行った。その結果、当初の想定通り、ポドサイトにおけるGM3発現が蛋白尿保護作用を有することを示す結果が得られている。今年度は、ヒト腎生検検体としてポドサイト単独に障害される疾患(MCNS, FSGS)ではGM3の発現低下が蛋白尿量と負の相関を示していること(Clin Exp Nephrol. 2022;261078-1085)、さらに上記モデルマウスおよび細胞を用いた
解析により、バルプロ酸が糖脂質GM3を特異的に発現増強させることで、抗ネフリン抗体からポドサイトを保護することで、蛋白尿発症を予防すること、GM3合成酵素遺伝子ノックアウトマウスが高齢ではポドサイト数が減少し、糸球体硬化病変や蛋白尿が出現するを確認した(Sci Rep. 2022;12(1):16058, Sci Rep. 2023;13(1):22487.)。更に、GM3による蛋白尿治療効果が糖尿病性腎症にも応用可能な可能性を報告した(Int J Mol Sci. 2023; 24(14):11355.)。これらの結果は、産業財産権も取得済である。
現在、バルプロ酸を用いたGM3の特異的発現増強が、他の蛋白尿を伴う糸球体疾患にも応用可能なことについて確認中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究に関する主要な結果が計4報の論文に受理されたため。

Strategy for Future Research Activity

これまでGM3と蛋白尿の関係性を確認した疾患以外の糸球体疾患についての解析を進めていく。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Enhanced Levels of Glycosphingolipid GM3 Delay the Progression of Diabetic Nephropathy2023

    • Author(s)
      Naito Shokichi、Nakayama Kenichi、Kawashima Nagako
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 14 Pages: 11355-11355

    • DOI

      10.3390/ijms241411355

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Progression of albuminuria and podocyte injury in focal segmental glomerulosclerosis inhibited by enhanced glycosphingolipid GM3 via valproic acid2023

    • Author(s)
      Kawashima Nagako、Naito Shokichi、Nagane Masaki、Yamashita Tadashi、Nakayama Ken-ichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 22487-22487

    • DOI

      10.1038/s41598-023-49684-z

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Decreased GM3 correlates with proteinuria in?minimal change nephrotic syndrome and focal segmental glomerulosclerosis2022

    • Author(s)
      Naito Shokichi、Kawashima Nagako、Ishii Daisuke、Fujita Tetsuo、Iwamura Masatsugu、Takeuchi Yasuo
    • Journal Title

      Clinical and Experimental Nephrology

      Volume: 26 Issue: 11 Pages: 1078-1085

    • DOI

      10.1007/s10157-022-02249-2

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glycosphingolipid GM3 prevents albuminuria and podocytopathy induced by anti-nephrin antibody2022

    • Author(s)
      Kawashima Nagako、Naito Shokichi、Hanamatsu Hisatoshi、Nagane Masaki、Takeuchi Yasuo、Furukawa Jun-ichi、Iwasaki Norimasa、Yamashita Tadashi、Nakayama Ken-ichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 16058-16058

    • DOI

      10.1038/s41598-022-20265-w

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 最先端医療の今 ポドサイト細胞膜分子に着目した治療薬創出にむけて2022

    • Author(s)
      内藤正吉、川島永子
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: 48 Pages: 94-95

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Endothelial ganglioside GM3 regulates angiogenesis in solid tumors2021

    • Author(s)
      Suzuki Mira、Nagane Masaki、Kato Kazuhiro、Yamauchi Akinori、Shimizu Takuto、Yamashita Hiroko、Aihara Naoyuki、Kamiie Junichi、Kawashima Nagako、Naito Shokichi、Yamashita Tadashi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 569 Pages: 10-16

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.06.063

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 糖尿病性腎症患者における糖脂質GM3発現の検討2023

    • Author(s)
      内藤 正吉, 川島 永子, 佐野 隆, 竹内 康雄
    • Organizer
      第66回日本腎臓学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 内藤 正吉, 川島 永子2023

    • Author(s)
      糖尿病性腎症のポドサイトにおける糖脂質GM3の検討
    • Organizer
      第7回ポドサイト研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 糖脂質GM3による蛋白尿と腎糸球体障害の予防効果の検証2022

    • Author(s)
      川島 永子, 内藤 正吉, 永根 大幹, 竹内 康雄, 山下 匡, 仲山 賢一
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 糖脂質GM3特異的発現上昇による足細胞保護効果2022

    • Author(s)
      川島 永子, 内藤 正吉, 永根 大幹, 山下 匡, 竹内 康雄
    • Organizer
      日本腎臓学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト腎生検検体を用いた糖脂質GM3発現の検討2021

    • Author(s)
      内藤正吉、川島永子、石垣直子、竹内康雄
    • Organizer
      日本腎臓学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 新規慢性腎臓病モデル動物の解析2020

    • Author(s)
      山口 和花、川島 永子、石垣 直子、永根 大幹、山下 匡、内藤 正吉
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] バルプロ酸の抗体誘導性巣状糸球体硬化症(FSGS)予防・治療効果の検討2020

    • Author(s)
      川島永子、石垣直子、仲山賢一、内藤正吉
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] バルプロ酸の抗ネフリン抗体誘導性FSGS予防・治療効果2020

    • Author(s)
      内藤 正吉、石垣 直子、仲山 賢一、川島 永子
    • Organizer
      第63回日本腎臓学会学術総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 糖脂質GM3によるポドサイト保護効果2020

    • Author(s)
      山口 和花、川島 永子、山下 匡、内藤 正吉
    • Organizer
      第63回日本腎臓学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 新規ポドサイト障害モデル を用いた新薬創出へ向けて2020

    • Author(s)
      内藤正吉、川島永子
    • Organizer
      北里大学理学部 セミナー
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 糖脂質GM3はネフリン抗体による細胞誘導を正常化する2018

    • Author(s)
      内藤正吉、川島永子、佐野隆、竹内康雄
    • Organizer
      日本腎臓学会総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 糖脂質GM3による抗体誘導性障害糸球体ポドサイトのネフリン正常化効果の検討2018

    • Author(s)
      内藤正吉、川島永子、佐野隆、竹内康雄
    • Organizer
      第2回ポドサイト研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 糖脂質を利用した慢性腎臓病に対する新規創薬シーズの提案2018

    • Author(s)
      川島永子、竹内康雄、内藤正吉
    • Organizer
      Bio tech2018/第17回バイオ・ライフサイエンス研究展
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ネフローゼ症候群に対する新規治療薬の探索2018

    • Author(s)
      川島永子、内藤正吉
    • Organizer
      第7回低・中分子創薬推進プラットフォーム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 糸球体腎炎の予防又は治療剤2019

    • Inventor(s)
      川島永子、内藤正吉
    • Industrial Property Rights Holder
      川島永子、内藤正吉
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 慢性腎臓病の予防又は治療剤2018

    • Inventor(s)
      川島永子、内藤正吉
    • Industrial Property Rights Holder
      川島永子、内藤正吉
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Acquisition Date
      2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 糸球体腎炎の予防又は治療剤2018

    • Inventor(s)
      川島永子、内藤正吉
    • Industrial Property Rights Holder
      川島永子、内藤正吉
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2024-12-25  

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