遺伝性腎疾患におけるスプライシング異常症発症機序の解明および新規治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 19K08726
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分53040:腎臓内科学関連
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 野津 寛大 神戸大学, 医学研究科, 教授 (70362796)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: splicing / 核酸医薬 / アンチセンスオリゴ / minigene / RNA sequence / アンチセンス治療薬

研究開始時の研究の概要

１．スプライシング異常をきたしうる変異の同定およびその頻度の解明を行う：保有する遺伝情報の中から、イントロン変異やサイレント変異およびその病原性が不明なミスセンス変異の中でスプライシング異常の可能性がある変異を検出し、スプライシング異常の頻度およびその重症度への影響を明らかにする。２．スプライシング異常発症機序の解明を行う： minigeneや患者腎由来培養細胞を用いた解析系を用いて、スプライシング促進因子の発現調節を行い、その影響を調べることでスプライシング異常発生機序を解明する。３．新規疾患特異的治療法の開発を行う：すべての遺伝性腎疾患を対象とした治療法の開発を行う。

研究成果の概要

様々な遺伝性腎疾患において、その発症機序や重症度におけるスプライシング異常が大きく関わっていることを、in vitro、in vivo、臨床的観点から検討を行ってきた。その結果、これまでミスセンス変異として解釈されてきたエクソン最後の塩基の置換がスプライシング異常を来していることや、それにより、遺伝子型・臨床型の相関の解析が間違った情報を元にされていることが明らかになった。またスプライシングの制御により一部の遺伝性腎疾患では治療が可能であることも明らかとした。今後、核酸医薬を用いた治療法の開発へとつながる重要な情報を多数見いだすことに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで遺伝性腎疾患においてスプライシング異常の関与はほとんど検討されてきていなかったが、今回の研究から遺伝子の1塩基置換であってもその結果、ミスセンス変異ではなくスプライシング異常を来すことにより病気を発症していることが多々あることが証明できた。一般的にミスセンス変異は軽症、スプライシング異常を来す変異は重症の臨床像を呈することが多いが、ミスセンス変異と解釈することにより、誤った臨床的重症度評価をする可能性がある。本研究成果はそれに対する警鐘を鳴らす物となった。また、スプライシングを正しく理解することでスプライシングを制御による治療法の開発へとつながることも本研究で示すことができた。

研究成果

• [雑誌論文] The Contribution of COL4A5 Splicing Variants to the Pathogenesis of X-Linked Alport Syndrome (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamamura Tomohiko、Horinouchi Tomoko、Aoto Yuya、Lennon Rachel、Nozu Kandai
  • 雑誌名: Frontiers in Medicine 巻: 9
  • DOI: 10.3389/fmed.2022.841391
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Clinical features of autosomal recessive polycystic kidney disease in the Japanese population and analysis of splicing in PKHD1 gene for determination of phenotypes (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishiko S, Morisada N, Kondo A, Nagai S, Aoto Y, Okada E, Rossanti R, Sakakibara N, Nagano C, Horinouchi T, Yamamura T, Ninchoji T, Kaito H, Hamada R, Shima Y, Nakanishi K, Matsuo M, Iijima K, Nozu K.
  • 雑誌名: Clin Exp Nephrol . 巻: 26 号: 2 ページ: 140-153
  • DOI: 10.1007/s10157-021-02135-3
  • NAID: 120007188940
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clear Evidence of <i>LAMA5</i> Gene Biallelic Truncating Variants Causing Infantile Nephrotic Syndrome (2021)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi Yukimasa、Nagano China、Sekiguchi Kiyotoshi、Tashiro Atsushi、Sugawara Noriko、Sakaguchi Haruhide、Umeda Chisato、Aoto Yuya、Ishiko Shinya、Rossanti Rini、Sakakibara Nana、Horinouchi Tomoko、Yamamura Tomohiko、Kondo Atsushi、Nagai Sadayuki、Nagase Hiroaki、Iijima Kazumoto、Miner Jeffrey H.、Nozu Kandai
  • 雑誌名: Kidney360 巻: 2 号: 12 ページ: 1968-1978
  • DOI: 10.34067/kid.0004952021
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Last Nucleotide Substitutions of COL4A5 Exons Cause Aberrant Splicing (2021)
  • 著者名/発表者名: Aoto Y, Horinouchi T, Yamamura T, Kondo A, Nagai S, Ishiko S, Okada E, Rossanti R, Sakakibara N, Nagano C, Awano H, Nagase H, Shima Y, Nakanishi K, Matsuo M, Iijima K, Nozu K.
  • 雑誌名: Kidney Int Rep. 巻: 7 号: 1 ページ: 108-116
  • DOI: 10.1016/j.ekir.2021.10.012
  • NAID: 120007188929
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A disease-causing variant of COL4A5 in a Chinese family with Alport syndrome: a case series (2021)
  • 著者名/発表者名: Wu Jing、Zhang Jun、Liu Li、Zhang Bo、Yamamura Tomohiko、Nozu Kandai、Matsuo Masafumi、Zhao Jinghong
  • 雑誌名: BMC Nephrology 巻: 22 号: 1
  • DOI: 10.1186/s12882-021-02585-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Systematic Review of Genotype-Phenotype Correlations in Frasier Syndrome (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsuji Y, Yamamura T, Nagano C, Horinouchi T, Sakakibara N, Ishiko S, Aoto Y, Rossanti R, Okada E, Tanaka E, Tsugawa K, Okamoto T, Sawai T, Araki Y, Shima Y, Nakanishi K, Nagase H, Matsuo M, Iijima K, Nozu K.
  • 雑誌名: Kidney Int Rep . 巻: 6 号: 10 ページ: 2585-2593
  • DOI: 10.1016/j.ekir.2021.07.010
  • NAID: 120007165718
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Usefulness of functional splicing analysis to confirm precise disease pathogenesis in Diamond-Blackfan anemia caused by intronic variants in <i>RPS19</i> (2021)
  • 著者名/発表者名: Takafuji Satoru、Mori Takeshi、Nishimura Noriyuki、Yamamoto Nobuyuki、Uemura Suguru、Nozu Kandai、Terui Kiminori、Toki Tsutomu、Ito Etsuro、Muramatsu Hideki、Takahashi Yoshiyuki、Matsuo Masafumi、Yamamura Tomohiko、Iijima Kazumoto
  • 雑誌名: Pediatric Hematology and Oncology 巻: 38 号: 6 ページ: 515-527
  • DOI: 10.1080/08880018.2021.1887984
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An extremely mild clinical course in a case with LAMB2-associated nephritis diagnosed with next-generation sequencing. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sakuraya K, Nozu K, Murakami H, Nagano C, Horinouchi T, Fujinaga S, Iijima K, Ohtomo Y.
  • 雑誌名: CEN Case Reports 巻: - 号: 3 ページ: 359-363
  • DOI: 10.1007/s13730-021-00574-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Utility of glomerular Gd-IgA1 staining for indistinguishable cases of IgA nephropathy or Alport syndrome (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishiko Shinya、Tanaka Akihito、Takeda Asami、Hara Masayuki、Hamano Naoto、Koizumi Masahiro、Ueno Toshinori、Hayashi Hiroki、Kondo Atsushi、Nagai Sadayuki、Aoto Yuya、Nozu Kandai
  • 雑誌名: Clinical and Experimental Nephrology 巻: Epub 号: 7 ページ: 779-787
  • DOI: 10.1007/s10157-021-02054-3
  • NAID: 120007125745
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic background, recent advances in molecular biology, and development of novel therapy in Alport syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Nozu Kandai、Takaoka Yutaka、Kai Hirofumi、Takasato Minoru、Yabuuchi Kensuke、Yamamura Tomohiko、Horinouchi Tomoko、Sakakibara Nana、Ninchoji Takeshi、Nagano China、Iijima Kazumoto
  • 雑誌名: Kidney Research and Clinical Practice 巻: 39 号: 4 ページ: 402-413
  • DOI: 10.23876/j.krcp.20.111
  • NAID: 120006956375
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genotype-phenotype correlations influence the response to angiotensin-targeting drugs in Japanese patients with male X-linked Alport syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamura Tomohiko、Horinouchi Tomoko、Nagano China、Omori Takashi、Sakakibara Nana、Aoto Yuya、Ishiko Shinya、Nakanishi Koichi、Shima Yuko、Nagase Hiroaki、Takeda Hiroki、Rossanti Rini、Ye Ming Juan、Nozu Yoshimi、Ishimori Shingo、Ninchoji Takeshi、Kaito Hiroshi、Morisada Naoya、Iijima Kazumoto、Nozu Kandai
  • 雑誌名: Kidney International 巻: 98 号: 6 ページ: 1605-1614
  • DOI: 10.1016/j.kint.2020.06.038
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparison of clinical and genetic characteristics between Dent disease 1 and Dent disease 2 (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara Nana、Nagano China、Ishiko Shinya、Horinouchi Tomoko、Yamamura Tomohiko、Minamikawa Shogo、Shima Yuko、Nakanishi Koichi、Ishimori Shingo、Morisada Naoya、Iijima Kazumoto、Nozu Kandai
  • 雑誌名: Pediatric Nephrology 巻: 35 号: 12 ページ: 2319-2326
  • DOI: 10.1007/s00467-020-04701-5
  • NAID: 120007052636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Onset mechanism of a female patient with Dent disease 2 (2020)
  • 著者名/発表者名: Okamoto Takayuki、Sakakibara Nana、Nozu Kandai、Takahashi Toshiyuki、Hayashi Asako、Sato Yasuyuki、Nagano China、Matsuo Masafumi、Iijima Kazumoto、Manabe Atsushi
  • 雑誌名: Clinical and Experimental Nephrology 巻: 24 号: 10 ページ: 946-954
  • DOI: 10.1007/s10157-020-01926-4
  • NAID: 120007160299
  • 査読あり
• [雑誌論文] Common risk variants in NPHS1 and TNFSF15 are associated with childhood steroid-sensitive nephrotic syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Jia Xiaoyuan、Yamamura Tomohiko、et al.
  • 雑誌名: Kidney International 巻: 98 号: 5 ページ: 1308-1322
  • DOI: 10.1016/j.kint.2020.05.029
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pathogenic evaluation of synonymous COL4A5 variants in X‐linked Alport syndrome using a minigene assay (2020)
  • 著者名/発表者名: Horinouchi Tomoko、Yamamura Tomohiko、Minamikawa Shogo、Nagano China、Sakakibara Nana、Nakanishi Koichi、Shima Yuko、Morisada Naoya、Ishiko Shinya、Aoto Yuya、Nagase Hiroaki、Takeda Hiroki、Rossanti Rini、Ishimori Shingo、Kaito Hiroshi、Matsuo Masafumi、Iijima Kazumoto、Nozu Kandai
  • 雑誌名: Molecular Genetics & Genomic Medicine 巻: 8 号: 8
  • DOI: 10.1002/mgg3.1342
  • NAID: 120006879547
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of an Exon Skipping Therapy for X-linked Alport Syndrome With Truncating Variants in COL4A5. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamura T, Horinouchi T, Adachi T, Terakawa M, Takaoka Y, Omachi K, Takasato M, Takaishi K, Shoji T, Onishi Y, Kanazawa Y, Koizumi M, Tomono Y, Sugano S, Shono A, Minamikawa S, Nagano C, Sakakibara N, Ishiko S, Aoto Y, Kamura M, Harita Y, Miura K, Kanda S, Morisada N, and 6 others.
  • 雑誌名: Nat Commun . 巻: 11(1) 号: 1 ページ: 2777-2777
  • DOI: 10.1038/s41467-020-16605-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Trimerization and genotype-phenotype correlation of COL4A5 mutants in Alport syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Kamura Misato、Yamamura Tomohiko、Omachi Kohei、Suico Mary Ann、Nozu Kandai、Kaseda Shota、Kuwazuru Jun、Shuto Tsuyoshi、Iijima Kazumoto、Kai Hirofumi
  • 雑誌名: Kidney International Reports 巻: - 号: 5 ページ: 718-726
  • DOI: 10.1016/j.ekir.2020.01.008
  • NAID: 120006818746
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Functional analysis of suspected splicing variants in CLCN5 gene in Dent disease 1. (2020)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Nagano C, Matsuo M, Yamamura T, Sakakibara N, Horinouchi T, Shibagaki Y, Ichikawa D, Aoto Y, Ishiko S, Ishimori S, Rossanti R, Iijima K, Nozu K.
  • 雑誌名: Clin Exp Nephrol 巻: in press 号: 7 ページ: 606-612
  • DOI: 10.1007/s10157-020-01876-x
  • NAID: 120007028963
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive genetic diagnosis of Japanese patients with severe proteinuria. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nagano C, Yamamura T, Horinouchi T, Aoto Y, Ishiko S, Sakakibara N, Shima Y, Nakanishi K, Nagase H, Iijima K, Nozu K.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 10(1) 号: 1 ページ: 428-437
  • DOI: 10.1038/s41598-019-57149-5
  • NAID: 120006884200
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Molecular mechanisms determining severity in patients with Pierson syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Minamikawa Shogo、Miwa Saori、Inagaki Tetsuji、Nishiyama Kei、Kaito Hiroshi、Ninchoji Takeshi、Yamamura Tomohiko、Nagano China、Sakakibara Nana、Ishimori Shingo、Hara Shigeo、Yoshikawa Norishige、Hirano Daishi、Harada Ryoko、Hamada Riku、Matsunoshita Natsuki、Nagata Michio、Shima Yuko、Nozu Kandai
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 巻: 65 号: 4 ページ: 355-362
  • DOI: 10.1038/s10038-019-0715-0
  • NAID: 120006811107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of the pathogenicity of known COL4A5 intronic variants by in vitro splicing assay. (2019)
  • 著者名/発表者名: Horinouchi T, Nozu K, Yamamura T, Minamikawa S, Nagano C, Sakakibara N, Nakanishi K, Shima Y, Morisada N, Ishiko S, Aoto Y, Nagase H, Takeda H, Rossanti R, Kaito H, Matsuo M, Iijima K.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 9(1) 号: 1 ページ: 12696-12696
  • DOI: 10.1038/s41598-019-48990-9
  • NAID: 120006825910
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparison between conventional and comprehensive sequencing approaches for genetic diagnosis of Alport syndrome. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamamura T, Nozu K, Minamikawa S, Horinouchi T, Sakakibara N, Nagano C, Aoto Y, Ishiko S, Nakanishi K, Shima Y, Nagase H, Rossanti R, Ye MJ, Nozu Y, Ishimori S, Morisada N, Kaito H, Iijima K.
  • 雑誌名: Mol Genet Genomic Med. 巻: 7(9) 号: 9
  • DOI: 10.1002/mgg3.883
  • NAID: 120006733124
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inherited salt‐losing tubulopathy: an old condition but a new category of tubulopathy (2019)
  • 著者名/発表者名: Nozu Kandai、Yamamura Tomohiko、Horinouchi Tomoko、Nagano China、Sakakibara Nana、Ishikura Kenji、Hamada Riku、Morisada Naoya、Iijima Kazumoto
  • 雑誌名: Pediatrics International 巻: - 号: 4 ページ: 428-437
  • DOI: 10.1111/ped.14089
  • NAID: 120006844963
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical and Genetic Characteristics in Patients With Gitelman Syndrome. (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujimura J, Nozu K, Yamamura T, Minamikawa S, Nakanishi K, Horinouchi T, Nagano C, Sakakibara N, Nakanishi K, Shima Y, Miyako K, Nozu Y, Morisada N, Nagase H, Ninchoji T, Kaito H, Iijima K.
  • 雑誌名: Kidney Int Rep. 巻: ４ 号: 1 ページ: 119-125
  • DOI: 10.1016/j.ekir.2018.09.015
  • NAID: 120006847258
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 遺伝性腎疾患研究最前線：国内で行われている最先端の研究に触れる (2021)
  • 著者名/発表者名: 野津寛大
  • 学会等名: 第64回日本腎臓学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] Participation in "KDIGO in Genetics" working group as a researcher (2021)
  • 著者名/発表者名: 野津寛大
  • 学会等名: 第64回日本腎臓学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] 4型コラーゲン関連腎症の発症機序と核酸医薬を用いたエクソンスキッピング療法の開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 野津寛大
  • 学会等名: 第53回日本結合組織学会
  • 招待講演
• [学会発表] Bartter syndrome and Gitelman syndrome (2021)
  • 著者名/発表者名: Kandai Nozu
  • 学会等名: 14th Asian Congress of Pediatric Nephrology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 14.Novel Exon Skipping therapy in Alport’s Syndrome to prevent CKD and ESRD (2021)
  • 著者名/発表者名: Kandai Nozu
  • 学会等名: 9th Annual Emerging Trands in Dialysis Care
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Bartter syndrome and Gitelman syndrome (2021)
  • 著者名/発表者名: Nozu K
  • 学会等名: 14th Asian Congress of Pediatric Nephrology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Exon skipping therapy in Alport syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Nozu K
  • 学会等名: The American Society of Nephrology Annual Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Alport syndrome Up To Date and development of gene targeted therapy (2020)
  • 著者名/発表者名: Nozu K
  • 学会等名: Korean Society of Nephrology, virtual meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] これからの小児科学研究をどのように進めるか；活躍する先輩小児科physician-scientistからのメッセ－ジ (2019)
  • 著者名/発表者名: 野津寛大
  • 学会等名: 第122回日本小児科学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 遺伝性腎疾患に対するプレシジョンメディスン アルポート症候群に対する遺伝子標的療法の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 野津寛大
  • 学会等名: 第54回日本小児腎臓病学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノムから見た腎臓病 症例から考える遺伝性尿細管疾患 (2019)
  • 著者名/発表者名: 野津寛大
  • 学会等名: 第62回日本腎臓学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Bartter syndrome (2019)
  • 著者名/発表者名: Kandai Nozu
  • 学会等名: International Pediartic Nephrology Association 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 9.Genetics and development of exon-skipping therapy for Alport Syndrome. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kandai Nozu
  • 学会等名: International Pediartic Nephrology Association 2019
  • 国際学会 / 招待講演