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Advanced research on the original drug discovery platform for hereditary intractable Alport syndrome

Research Project

Project/Area Number 23K24072
Project/Area Number (Other) 22H02810 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 48030:Pharmacology-related
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

甲斐 広文  熊本大学, 薬学部, 客員教授 (30194658)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) スイコ メリー・アン・ソテン  熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 助教 (20363525)
首藤 剛  熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 准教授 (80333524)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Keywordskidney / alport / type 4 collagen / CKD / Alport症候群 / ミスセンス変異 / IV型コラーゲン / Alisporivir / モデルマウス / アルポート症候群 / Ⅳ型コラーゲン / 創薬 / collagen
Outline of Research at the Start

Alport症候群 (AS) は指定難病のひとつである重篤な遺伝性腎疾患である。有効な治療薬開発の大きな障壁は、患者と同様なミスセンス変異を有し、腎病態を呈するマウスが無いことである。ゆえに、本研究の目的は、COL4A5遺伝子のミスセンス変異によりAS様病態を呈するモデルマウスを世界に先駆けて創出し、独自に見出した治療薬候補についてin vivoでのPOCを取り、医薬品開発研究を一気に加速することである。さらに本研究は、ヒトでの臨床症状をマウスで外挿するための新たな戦略提案となるだけでなく、heterotrimerという多量体の形成制御機構をin vivoで解析することを可能にする。

Outline of Annual Research Achievements

ヒトα345 (IV) の三量体評価系と同様にマウスα345(Ⅳ) を発現するsNanoLuc三量体評価系の構築を行った。α3, 5(Ⅳ) の C, N 末端にNanoLuc fragment (LgBit, SmBit) を融合したコンストラクトを作製し, これらをHEK293T細胞に過剰発現させたところ,α345(Ⅳ) 三量体形成条件下のみ発光が認められた。次に, 作製したα5(IV) (C, N-term) にAlport 症候群患者での臨床報告のある30 種類のミスセンス変異を導入し, 変異ごとの細胞内 (三量体形成能), 培養上清中 (三量体分泌能) の発光を測定した。その結果, C-termまたはN-termにおいて, 野生型(WT)のα5(IV)導入群(control)と比較して, ①三量体形成・分泌能が正常な変異体, ②三量体形成・分泌不全を示す変異体にそれぞれ分類することが出来た。各分類において, ヒト評価系において, ①三量体形成・分泌能が正常な変異体(C-term:13個, N-term:6個)のうち, マウス評価系においても同様の三量体形成・分泌能を示した変異体は, C-termでは12個, N-termでは6個であり, その多くがヒト-マウス間で共通していた。また, ヒト評価系において, ②三量体形成・分泌不全を示す変異体(C-term:13個, N-term:18個)のうち, マウス評価系においても同様に三量体形成・分泌不全を示した変異体は, C-termでは1個, N-termでは7個と想定よりも少なく, 変異による三量体形成・分泌不全の程度はヒトとマウスで必ずしも一致しないことが示唆された。しかし一方で, 少ないながらもヒト-マウス間で共通する変異体が存在することが明らかとなり, 新規ミスセンス変異マウス作製における候補変異となり得ることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

課題1 : マウス三量体分泌評価系を用いたミスセンス変異候補の同定のうち、マウスα345(IV)評価系の構築が順調に進んでいるため。

Strategy for Future Research Activity

ミスセンス変異導入によるマウスα345(IV)三量体形成・分泌能の評価やα345(IV)三量体形成異常を示す新規ミスセンス変異ASモデルマウスの作成を行っていく予定である。

Report

(1 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Int'l Joint Research] Washington University in St. Louis/Georgia State University(米国)

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  • [Journal Article] NanoLuc reporters identify COL4A5 nonsense mutations susceptible to drug-induced stop codon readthrough2022

    • Author(s)
      Omachi Kohei、Kai Hirofumi、Roberge Michel、Miner Jeffrey H.
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 25 Issue: 3 Pages: 103891-103891

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.103891

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The 2019 and 2021 International Workshops on Alport Syndrome2022

    • Author(s)
      Sergio Daga, Jie Ding, Constantinos Deltas, Judy Savige, Beata S. Lipska-Zietkiewicz, Julia Hoefele, Frances Flinter, Daniel P. Gale, Marina Aksenova, Hirofumi Kai,et al.,
    • Journal Title

      European Journal of Human Genetics

      Volume: 30 Issue: 5 Pages: 507-516

    • DOI

      10.1038/s41431-022-01075-0

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Efficacy of Keap1-Nrf2 protein-protein interaction inhibitor for progressive phenotype in Alport syndrome mouse model2022

    • Author(s)
      Shota Kaseda, Yuya Sannomiya, Jun Horizono, Jun Kuwazuru, Sayaka Ogi, Ryoko Sasaki, Hidetoshi Sunamoto, Hirohiko Fukiya, Hayato Nishiyama, Misato Kamura, Saki Niinou, Mary Ann Suico, Futoshi Nara, Tsuyoshi Shuto, Kazuhiro Onuma, Hirofumi Kai
    • Organizer
      第57回日本小児腎臓病学会学術集会(2022.05.27-28 沖縄コンベンションセンター(沖縄))
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  • [Presentation] 新規Keap1阻害薬の慢性腎臓病に対する病態改善効果2022

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      堀園潤、加世田将大、三宮裕也、 桑水流淳、 小木彩矢佳、 佐々木亮子、砂本秀利、 吹屋洋彦、西山勇人、小山 結実、Mary Ann Suico、奈良太、 首藤剛、大沼和弘、甲斐広文
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      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2022 (2022.08.27 静岡県立大学(静岡))
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  • [Presentation] 慢性腎臓病における Keap1-Nrf2 タンパク質間相互作用阻害薬の有用性2022

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      堀園 潤、加世田 将大、三宮 裕也、桑水流 淳、小木 彩矢佳、佐々木亮子、砂本 秀利、吹屋 洋彦、西山 勇人、小山 結実、Mary Ann Suico、奈良 太、首藤 剛、大沼 和弘、甲斐 広文
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      第21回・次世代を担う若手のためのファーマ・バイオフォーラム2022 (2022.09.03-04 名古屋市立大学薬学部(名古屋))
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  • [Presentation] 可逆的 Keap1 阻害薬による慢性腎臓病モデルマウスの病態改善効果2022

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      堀園 潤、加世田 将大、三宮 裕也、桑水流 淳、小木 彩矢佳、佐々木亮子、砂本 秀利、吹屋 洋彦、西山 勇人、小山 結実、 Mary Ann Suico、奈良 太、首藤 剛、大沼 和弘、甲斐 広文
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      第75回日本薬理学会西南部会 (2022.10.01 高知県民文化ホール(高知))
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  • [Presentation] AKI to CKD transitionモデルマウスに対する微弱パルス電流と温熱の同時印加の効果2022

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      津波古 遥希、寺本 啓祐、加世田 将大、Piruzyan Mariam、岩上 長巨、荒川 知南、Mary Ann Suico、首藤 剛、甲斐 広文
    • Organizer
      第75回日本薬理学会西南部会 (2022.10.01 高知県民文化ホール(高知))
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  • [Presentation] NanoLuciferase 技術を用いた HTS 評価系による新規 Alport 症候群治療薬候補化合物の同定2022

    • Author(s)
      桑水流 淳、加世田 将大、三宮 裕也、堀園 潤、津波古 遥希、小山 結実、尾脇 あいみ、佐藤 諒一、白神 正博、Mary Ann Suico、首藤 剛、甲斐 広文
    • Organizer
      第16回次世代を担う若手のための医療薬科学シンポジウム (2022.10.29-30 和歌山県立医科大学(和歌山))
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  • [Presentation] Renal protective effect of a novel non-covalent Keap1-Nrf2 inhibitor in chronic kidney disease2022

    • Author(s)
      堀園 潤、加世田 将大、三宮 裕也、桑水流 淳、小木 彩矢佳、佐々木亮子、砂本 秀利、吹屋 洋彦、西山 勇人、小山 結実、Mary Ann Suico、奈良 太、首藤 剛、大沼 和弘、甲斐 広文
    • Organizer
      第16回次世代を担う若手のための医療薬科学シンポジウム (2022.10.29-30 和歌山県立医科大学(和歌山))
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] AKI to CKD transition モデルマウスに対する微弱パルス電流と温熱の同時印加の効果2022

    • Author(s)
      津波古 遥希、寺本 啓祐、加世田 将大、Piruzyan Mariam、岩上 長巨、荒川 知南、Marry Ann Suico、首藤 剛、甲斐 広文
    • Organizer
      第39回日本薬学会九州山口支部大会 (2022.10.19-20 長崎国際大学(長崎))
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Mild electrical stimulation and heat shock suppress acute kidney injury (AKI) to chronic kidney disease (CKD) transition2022

    • Author(s)
      Haruki Tsuhako, Keisuke Teramoto, Shota Kaseda, Piruzyan Mariam, Tatsuo Iwakami, Tina Arakawa, Mary Ann Suico, Tsuyoshi Shuto, Hirofumi Kai
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会 (2022.11.30-12.3 パシフィコ横浜 (神奈川))
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      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-08-08  

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