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2017 年度 実施状況報告書

1細胞解析法を用いた糖尿病性腎症でのエピゲノム異常成立機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K15466
研究機関東京大学

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードエピジェネティクス / 糖尿病性腎症
研究実績の概要

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・治療法の開発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。一方、エピゲノム異常が生じる遺伝子は、病的意義をもつ可能性が高いものの、必ずしも発現量が多い遺伝子に限られない。そこで、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ることとした。本年度は1)ソータによる近位尿細管細胞の収集によるマウスの解析、2)メサンギウム細胞をプライマリーカルチャーして選択的に収集したうえでのマウスの解析、3)レーザーマイクロダイセクションにより、S3近位尿細管細胞を分取したヒトサンプルの解析を進めた。
その結果、糖尿病モデルマウスdb/dbの近位尿細管では核内レセプターPXRのプロモータ部位に脱メチル化が生じ、その結果PXRの発現が持続的に上昇していることが明らかになった。PXRの腎臓での作用は明らかでなかったが、検討の結果、糖新生酵素PCK1や線維化因子RGC32などの発現を上昇させることがわかり、糖尿病性腎症の進展に関与する可能性が示唆され論文発表した(Am J Physiol Renal Physiol 314, F551, 2018)。
メサンギウム細胞を用いた検討では、糖尿病マウスでは線維化因子TGFbetaのプロモータ部位が脱メチル化していることが明らかになり、培養細胞実験系を併用して分子メカニズムを含め現在論文を投稿中である。
ヒト腎臓のDNAメチル化情報はいまだ報告が乏しく、近位尿細管を選択的に採取し、解析を進め、複数の選択的脱メチル化部位を同定した。併せて糖尿病患者の尿中DNAメチル化を計測し、診断的な利用ができるか検討を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

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の体制を整えて、研究の目的であるエピゲノム異常とその成立メカニズム解明を進めることができた。動物モデルとして、メサンギウム細胞と近位尿細管細胞での知見を発表してきている。さらに、レーザーマイクロダイセクションを用いた腎臓尿細管の解析結果に基づき、糖尿病患者には尿中エピゲノム異常が生じていることを示唆するデータが得られてきており、診断的利用を目標に研究を進めている。

今後の研究の推進方策

メサンギウム細胞を用いた検討により、エピゲノム異常に至る分子機構を明らかにする。さらに、培養細胞を用いた結果が生体内で同様に有効であるかどうか、薬物治療により異常が抑制できるかどうかモデルを用いて検討する。また、マウスのサブポピュレーションの解析で得られた情報に基づいてヒト糖尿病性腎症組織での異常の検討を進め、治療法の基盤とする。ならびに尿での糖尿病によるエピゲノム異常を明らかにし、DNAメチル化異常と臨床データとの相関があるかどうか検討し、新たな診断法へむけた基盤とする。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Aberrant DNA methylation of pregnane X receptor underlies metabolic gene alterations in the diabetic kidney.2018

    • 著者名/発表者名
      1.Watanabe A, Marumo T, Kawarazaki W, Nishimoto M, Ayuzawa N, Ueda K, Hirohama D, Tanaka T, Yagi S, Ota S, Nagae G, Aburatani H, Kumagai H, Fujita T
    • 雑誌名

      Am J Physiol Renal Physiol.

      巻: 314 ページ: F551-F560

    • DOI

      10.1152/ajprenal.00390.2017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aldosterone is essential for angiotensin II-induced upregulation of pendrin.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirohama D, Ayuzawa N, Ueda K, Nishimoto M, Kawarazaki W, Watanabe A, Shimosawa T, Marumo T, Shibata S, Fujita T
    • 雑誌名

      J Am Soc Nephrol

      巻: 29 ページ: 57-68

    • DOI

      10.1681/ASN.2017030243

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DKDの基礎、エピジェネティック異常2018

    • 著者名/発表者名
      丸茂丈史
    • 雑誌名

      腎と透析

      巻: 84 ページ: 185-189

  • [学会発表] Aldosterone is essential for angiotensin II-induced upregulation of pendrin2018

    • 著者名/発表者名
      Daigoro Hirohama, Nobuhiro Ayuzawa, Kohei Ueda, Mitsuhiro Nishimoto, Wakako Kawarazaki, Tatsuo Shimosawa, Takeshi Marumo, Shigeru Shibata, Toshiro Fujita
    • 学会等名
      International Aldosterone Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Mineralocorticoid receptor in renal intercalated cells mediates pendrin regulation by renin-angiotensin-aldosterone system to maintain fluid homeostasis2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Ayuzawa, Mitsuhiro Nishimoto, Daigoro Hirohama, Kohei Ueda, Wakako Kawarazaki, Tastuo Shimosawa, Takeshi Marumo, Toshiro Fujita
    • 学会等名
      Gordon Research Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Aldosterone is essential for angiotensin II-induced upregulation of pendrin2017

    • 著者名/発表者名
      Daigoro Hirohama, Nobuhiro Ayuzawa, Kohei Ueda, Mitsuhiro Nishimoto,Wakako Kawarazaki, Atsushi Watanabe, Tatsuo Shimosawa, Takeshi Marumo, Shigeru Shibata, Toshiro Fujita
    • 学会等名
      American Society of Nephrology Kidney Week 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Systemic effect of renal 11beta-HSD2 deficiency on blood pressure regulation2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Ueda, Mitsuhiro Nishimoto, Daigoro Hirohama, Nobuhiro Ayuzawa, Wakako Kawarazaki, Atsushi Watanabe, Tatsuo Shimosawa, Johannes Loffing, Ming-Zhi Zhang, Takeshi Marumo, Toshiro Fujita
    • 学会等名
      AHA Council on Hypertension American Society of Hypertension Joint Scientific Sessions
    • 国際学会
  • [学会発表] 腎間在細胞ミネラロコルチコイド受容体欠損マウスを用いたPendrin制御機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      鮎澤 信宏、上田 浩平、広浜 大五郎、西本 光宏、河原崎 和歌子、渡邉 篤史、丸茂 丈史、藤田 敏郎
    • 学会等名
      第60回 日本腎臓学会学術総会
  • [学会発表] 抗加齢因子Klothoの発現低下は腎mTORC1の活性化を介して食塩感受性高血圧を惹起する2017

    • 著者名/発表者名
      河原崎和歌子、西本光宏、鮎澤信宏、広浜大五郎、上田浩平、渡邉篤史、丸茂丈史、藤田敏郎
    • 学会等名
      第60回日本腎臓学会総会
  • [学会発表] PendrinとNCC発現調節におけるアンジオテンシンIIとアルドステロンの異なる役割2017

    • 著者名/発表者名
      広浜 大五郎、 柴田 茂、上田 浩平、鮎澤 信宏、西本 光宏、河原崎 和歌子、渡邉 篤史、下澤 達雄、丸茂 丈史、藤田 敏郎
    • 学会等名
      第60回日本腎臓学会学術総会
  • [学会発表] 特異的DNAメチル化signatureを用いた糖尿病性腎症の尿細管障害診断2017

    • 著者名/発表者名
      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、渡邉篤史、星野純一、乳原善文、藤田敏郎
    • 学会等名
      第60回日本腎臓学会学術総会
  • [学会発表] 糖尿病性腎症でエピゲノム異常をきたす核内受容体PXRは腎糖新生を調整する2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉篤史 丸茂丈史 河原崎和歌子 西本光宏 鮎澤信宏 広浜大五郎 上田浩平 熊谷裕生 藤田敏郎
    • 学会等名
      第60回 日本腎臓学会学術総会
  • [学会発表] 腎pendrinの発現機構と 血圧調節における役割の解明2017

    • 著者名/発表者名
      広浜 大五郎、鮎澤 信宏、上田 浩平、西本 光宏、河原崎 和歌子、渡邉 篤史、下澤 達雄、丸茂 丈史、柴田 茂、藤田 敏郎
    • 学会等名
      第21回心血管内分泌代謝学会学術総会
  • [学会発表] 糖尿病腎メサンギウム細胞のDNAメチル化異常によるTGFb発現増加をRA系阻害薬は抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      大庭成喜、広浜大五郎、鮎澤信宏、西本光宏、河原崎和歌子、上田浩平、下澤達雄、丸茂丈史、藤田敏郎
    • 学会等名
      第40回日本高血圧学会総会
  • [学会発表] 加齢と食塩感受性高血圧~抗加齢因子Klothoの発現低下はRhoA活性化による血管収縮を惹起する~2017

    • 著者名/発表者名
      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、渡邉篤史、丸茂丈史、藤田敏郎
    • 学会等名
      第40回日本高血圧学会総会

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公開日: 2018-12-17  

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