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骨格筋WNKキナーゼによる筋肥大制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K21299
補助金の研究課題番号 18H06194 (2018)
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金 (2019)
補助金 (2018)
審査区分 0902:内科学一般およびその関連分野
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

萬代 新太郎  東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 特任助教 (50824330)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード骨格筋 / WNKキナーゼ / シグナル伝達 / 慢性腎臓病 / サルコペニア / WNK / 腎臓 / リン酸化
研究開始時の研究の概要

WNKキナーゼは、遺伝性高血圧疾患である偽性低アルドステロン症II型の原因遺伝子であり、主に腎臓での塩分出納、血圧調節に関わる。申請者は最近、WNKの下流分子Na-K-2Cl共輸送体1が骨格筋形成を制御しており、その阻害剤ループ利尿薬がサルコペニア(加齢や疾病による筋力、筋量の低下)に関与する事を見出した。本研究の目的はさらに、骨格筋の主要WNKアイソフォームWNK1に着目し、①骨格筋肥大における生理機能、②WNK1による筋萎縮関連遺伝子の転写制御機構、③骨格筋WNKシグナルを修飾する生理的因子や疾病モデル、を解明する事である。これによりサルコペニアの新たな治療戦略が創出される事が期待される。

研究成果の概要

WNK (with no lysine)キナーゼは遺伝性高血圧疾患の原因遺伝子であり,尿細管上皮細胞, 血管平滑筋に発現し生理的に血圧を制御する事が知られる。本研究で我々は①WNKアイソフォーム1-4の中WNK1のみがマウス骨格筋ないし骨格筋細胞株C2C12に発現しており,各々長期運動,分化誘導刺激によって発現量が増加すること,②WNK1が長寿遺伝子としても知られる転写因子forkhead box O (FOXO) 4のリン酸化,筋萎縮関連遺伝子群の転写活性を調節することで筋肥大を正に制御する事を示した。WNK1-FOXO4シグナルという骨格筋肥大を制御する新たな分子シグナルが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

サルコペニア(加齢, 慢性疾患による骨格筋量・筋力の低下)の病態解明は未だに不十分であり,運動療法,食事療法以外の治療戦略の開発が医療経済的観点からも喫緊の課題である。本研究は,慢性腎臓病・サルコペニアモデルマウスの骨格筋におけるWNK1タンパク発現量の低下,筋萎縮関連遺伝子群の転写亢進をも見出し,WNK1-FOXO4シグナルがヒトのサルコペニアの発症機序の一端を担う可能性を示した。本邦でも高齢者の約5人に1人,重症の慢性腎臓病患者においては約2人に1人がサルコペニアを合併することが知られる。今後の研究でWNK1-FOXO4シグナルをターゲットとした新たな治療戦略を創出するを目指したい。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Renal TNFα activates the WNK phosphorylation cascade and contributes to salt-sensitive hypertension in chronic kidney disease2020

    • 著者名/発表者名
      Furusho T, Sohara E, Mandai S, Kikuchi H, Takahashi N, Fujimaru T, Hashimoto H, Arai Y, Ando F, Zeniya M, Mori T, Susa K, Isobe K, Nomura N, Yamamoto K, Okado T, Rai T, Uchida S
    • 雑誌名

      Kidney International

      巻: 97 号: 4 ページ: 713-727

    • DOI

      10.1016/j.kint.2019.11.021

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] WNK1 regulates skeletal muscle cell hypertrophy by modulating the nuclear localization and transcriptional activity of FOXO42018

    • 著者名/発表者名
      Mandai S, Mori T, Nomura N, Furusho T, Arai Y, Kikuchi H, Sasaki E, Sohara E, Rai T, Uchida S
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 9101-9101

    • DOI

      10.1038/s41598-018-27414-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] WNK1 Regulates Skeletal Muscle Hypertrophy by Modulating Phosphorylation, Nuclear Localization, and Transcriptional Activity of FoxO42018

    • 著者名/発表者名
      Mandai Shintaro、Mori Takayasu、Nomura Naohiro、Furusho Taisuke、Arai Yohei、Kikuchi Hiroaki、Sasaki Emi、Sohara Eisei、Rai Tatemitsu、Uchida Shinichi
    • 学会等名
      The 51th Annual Meeting of the American Society of Nephrology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] WNK1キナーゼはFOXO4の細胞核内局在、転写活性を調節し、骨格筋肥大を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      萬代 新太郎, 森 崇寧, 野村 尚弘, 古荘 泰佑, 新井 洋平, 菊池 寛昭, 佐々木 絵美, 蘇原 映誠, 頼 建光, 内田 信一
    • 学会等名
      第61回日本腎臓学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-08-27   更新日: 2024-03-26  

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