慢性腎臓病の栄養障害・サルコペニアの発症・進展とエピゲノム異常の関係

• 研究課題/領域番号: 20K11588
• 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59040:栄養学および健康科学関連
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 本田 浩一 昭和大学, 医学部, 教授 (70297000)
• 研究分担者: 内田 直樹 昭和大学, 医学部, 教授 (00286775) ; 木庭 新治 昭和大学, 医学部, 教授 (20276546) ; 小林 靖奈 昭和大学, 薬学部, 教授 (20276611)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 後成的遺伝子変性 / 抗老化関連因子遺伝子 / 栄養障害 / サルコペニア / 慢性腎臓病 / 抗老化関連因子 / CKD / DNAメチル化 / Sirtuin 1 / Klotho / エピゲノム

研究開始時の研究の概要

慢性腎臓病（CKD）患者は、高齢者に発症しやすいサルコペニアの合併率が高いが、その病態は十分に解明されていない。本研究はCKDの栄養障害・サルコペニアについて、DNAの後成的変化に焦点を当てて分子疫学的に検証する独創的な内容である。栄養障害と後成的遺伝子変化の関係が明らかとなれば、栄養障害・サルコペニアの診断や発症予防・進展抑制が可能となり、その結果、高齢社会の課題である在宅医療の推進へも波及効果が期待できるなど創造性が高い研究課題である。

研究成果の概要

血液透析患者176例、保存期CKD患者42例、健康被験者20例において抗老化関連因子遺伝子の後成的変化についてCOBRA、MSP法でメチル化の頻度を検討した。また、最終年度はdropletdigital (dd)PCR解析にてDNAメチル化について絶対定量を行なった。
健康被験者との比較ではCKD患者のDNAメチ化の頻度が高くなることを見出した。保存期CKD患者では約85％、血液透析患者では約70％においてKlotho/FGF23、Sirtuin1のDNAメチル化が、完全にメチル化された場合とメチル化/非メチル化混在型に分かれ、DNAメチル化の程度とmRNAレベルやタンパクレベルが関係した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では栄養障害やサルコペニアと関連する抗老化関連因子遺伝子の後成的遺伝子変性について検討を行った。標的遺伝子の後成的変化と栄養障害の関係が明らかとなれば、栄養障害に対するDNAメチル化診断が可能となる。さらにDNAの後成的変化は可逆的である為、後成的変化に対する新規治療戦略へ展開が可能となる。その結果、予防医療や在宅医療の推進につながるなど、医療費の削減が見込める学術的に意義のある研究課題である。