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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Exploration of mechanisms involved in epigenetic abnormality in diabetic kidney disease using single cell analysis

Research Project

Project/Area Number 16K15466
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

丸茂 丈史  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (70265817)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
KeywordsDNAメチル化 / 糖尿病性腎症
Outline of Annual Research Achievements

本研究は糖尿病性腎症にみられるエピゲノム異常とその成立メカニズムを解明し、それを診断・治療法に応用することを目的としている。1細胞解析技術を用いてmRNAレベルの解析を進めたところ、安定して解析できるmRNAは、ある程度の発現量がある遺伝子に限られることが判明した。そこで本年度は、1細胞解析技術に準拠したサブポピュレーションの解析を進めた。
昨年度の近位尿細管の成果に続き(Am J Physiol 2018)、マウスメサンギウム細胞をサブポピュレーションとし糖尿病での変化を解析した。メサンギウム領域拡大に関与するTGF betaが糖尿病で脱メチル化し、発現の亢進が持続することが明らかになった。メチル基供与体となる葉酸を投与することにより、糖尿病でのTGF betaの脱メチル化と発現亢進は抑制されることが明らかになった。この結果は、エピジェネティック異常が治療標的になりうる可能性を示唆するものである。これらの所見を論文発表した(Sci Rep 8, 16338, 2018)。
さらにDNAメチル化情報が乏しいヒト腎臓の近位尿細管を選択的に採取し、Illumina Infinium EPICキットによる解析を進め正常近位尿細管のメチロームデータを取得した。つぎに腎臓のほかの構成成分および膀胱上皮と比較し、ヒト近位尿細管特異的なメチル化部位を同定した。糖尿病罹患者のうち腎臓機能障害がみられる症例の尿中には、障害された尿細管細胞が落下し、尿中には、尿細管細胞の増加を反映したエピゲノム異常が尿中に生じていることが考えられた。そこで糖尿病症例の尿中で近位尿細管特異的なメチル化値を測定したところ、eGFRが減少している症例で近位尿細管特異的なメチル化パターンに近づいていることが明らかになった。尿中の近位尿細管特異的なメチル化値の解析により腎機能悪化症例を層別化できる可能性が示唆された。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Aberrant DNA methylation of Tgfb1 in diabetic kidney mesangial cells2018

    • Author(s)
      Oba Shigeyoshi、Ayuzawa Nobuhiro、Nishimoto Mitsuhiro、Kawarazaki Wakako、Ueda Kohei、Hirohama Daigoro、Kawakami-Mori Fumiko、Shimosawa Tatsuo、Marumo Takeshi、Fujita Toshiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: -

    • DOI

      doi: 10.1038/s41598-018-34612-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Aberrant DNA methylation of hypothalamic angiotensin receptor in prenatal programmed hypertension2018

    • Author(s)
      Kawakami-Mori Fumiko、Nishimoto Mitsuhiro、Reheman Latapati、Kawarazaki Wakako、Ayuzawa Nobuhiro、Ueda Kohei、Hirohama Daigoro、Kohno Daisuke、Oba Shigeyoshi、Shimosawa Tatsuo、Marumo Takeshi、Fujita Toshiro
    • Journal Title

      JCI Insight

      Volume: 3 Pages: -

    • DOI

      doi: 10.1172/jci.insight.95625

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Two distinct regulations of pendrin by mineralocorticoid receptor in distal nephron2019

    • Author(s)
      Nobuhiro Ayuzawa, Mitsuhiro Nishimoto, Daigoro Hirohama, Wakako Kawarazaki, Takeshi Marumo, Toshiro Fujita
    • Organizer
      The 44th International Aldosterone Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 慢性腎臓病に関わるエピジェネティクスと臨床応用への展望2019

    • Author(s)
      丸茂丈史
    • Organizer
      第62回日本腎臓学会学術総会
    • Invited
  • [Presentation] 糖尿病性腎症とエピゲノム あらたなバイオマーカーとなりうるか?2018

    • Author(s)
      丸茂丈史
    • Organizer
      第25回日本未病システム学会学術総会
    • Invited
  • [Presentation] エピゲノム情報に基づく新しい腎臓病治療2018

    • Author(s)
      藤田敏郎、丸茂丈史
    • Organizer
      第61回日本腎臓学会学術総会
    • Invited
  • [Presentation] 腎臓特異的DNAメチル化を尿中マーカーとした糖尿病性腎症の尿細管障害診断法2018

    • Author(s)
      丸茂丈史、下澤達雄、河原崎和歌子、西本光宏、鮎澤信宏、広浜大五郎、上田浩平、佐藤敦久、渥美義仁、星野純一、乳原善文、藤田敏郎
    • Organizer
      第61回日本腎臓学会学術総会
  • [Presentation] RAAS-driven pendrin regulation to maintain fluid homeostasis2018

    • Author(s)
      Nobuhiro Ayuzawa, Mitsuhiro Nishimoto, Daigoro Hirohama, Kohei Ueda, Wakako Kawarazaki, Tastuo Shimosawa, Takeshi Marumo, Toshiro Fujita
    • Organizer
      第61回日本腎臓学会学術総会
  • [Presentation] Pendrinの血圧・水電解質代謝調節作用に関する検討2018

    • Author(s)
      広浜 大五郎、鮎澤 信宏、上田 浩平、西本 光宏、河原崎 和歌子、下澤 達雄、丸茂 丈史、柴田 茂、藤田 敏郎
    • Organizer
      第22回日本心血管内分泌代謝学会
  • [Presentation] 加齢に伴う食塩感受性高血圧発症におけるKlotho-Wnt-Rho pathwayの関与2018

    • Author(s)
      河原崎和歌子、水野理介、西本光宏、鮎澤信宏、広浜大五郎、森典子、大庭成喜、丸茂丈史、藤田敏郎
    • Organizer
      第41回日本高血圧学会総会
  • [Presentation] Pendrinの血圧・電解質代謝調節作用に関する役割2018

    • Author(s)
      広浜 大五郎, 鮎澤 信宏, 西本 光宏, 河原崎 和歌子, 下澤 達雄, 丸茂 丈史, 柴田 茂, 藤田 敏郎
    • Organizer
      第41回日本高血圧学会総会
  • [Presentation] 加齢に伴う食塩感受性高血圧発症機序の検討2018

    • Author(s)
      河原崎和歌子、水野理介、西本光宏、鮎澤信宏、広浜大五郎、上田浩平、丸茂丈史、藤田敏郎
    • Organizer
      第61回日本腎臓学会学術総会

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Published: 2019-12-27  

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