糖質応答転写因子ChREBPをターゲットとした糖尿病性腎症の新規治療法の開発

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K15492
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 菅原 明 東北大学, 医学系研究科, 教授 (90270834)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: CRISPR/Cas9システム / ChREBP / 糖尿病性腎症 / ハイスループットスクリーニング / 化合物ライブラリー

研究実績の概要

糖尿病性腎症は、本邦の透析導入患者数の第一位を占めており、その新規創薬・治療法の開発は喫緊の課題である。糖質応答転写因子Carbohydrate-responsive element binding protein（ChREBP）はグルコースに応答して炭水化物応答配列（ChoRE）に結合し、解糖系や脂質合成系の代謝酵素の遺伝子発現を調節する転写因子であるが、同因子が糖尿病性腎症の発症・増悪に関与している可能性が近年示唆されている。そこで我々は、ChREBPの活性を制御する化合物を得ることにより糖尿病性腎症の新規創薬を目指すことを着想するに至った。今回我々は、ChoREルシフェラーゼ（Luc）リポータープラスミドをMES13細胞にトランスフェクションした後に抗生物質であるハイグロマイシンでスクリーニングすることにより、ChoRE-Luc安定発現株を得た。同細胞株を用いてハイスループットスクリーニング（HTS）系を確立した後、同系を用いて東北大学化合物ライブラリーのHTSを施行した結果、2個のヒット化合物が得られた。これらの化合物を14週間にわたって糖尿病性腎症モデルマウスであるiNOSトランスジェニックマウスに投与したところ、著明な尿中アルブミンの減少効果が認められた。今後、本化合物の合成展開・構造最適化を進めることにより、糖尿病性腎症の新規創薬を進めていく。本研究の遂行により、糖尿病性腎症の新規治療法の確立を目指す。現在、並行してCRISPR/Cas9システムを用いてChREBPホモノックアウト（ChREBP-/-）マウスの解析も進めている。

研究成果

• [雑誌論文] The reduction of heparan sulphate in the glomerular basement membrane does not augment urinary albumin excretion. (2018)
  • 著者名/発表者名: Aoki S, Saito-Hakoda A, Yoshikawa T, Shimizu K, Kisu K, Suzuki S, Takagi K, Mizumoto S, Yamada S, van Kuppevelt TH, Yokoyama A, Matsusaka T, Sato H, Ito S, Sugawara A.
  • 雑誌名: Nephrol Dial Transplant. 巻: 33(1) ページ: 26-33
  • DOI: 10.1093/ndt/gfx218.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Suppressive effects of RXR agonist PA024 on adrenal CYP11B2 expression, aldosterone secretion and blood pressure. (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki D, Saito-Hakoda A, Ito R, Shimizu K, Parvin R, Shimada H, Noro E, Suzuki S, Fujiwara I, Kagechika H, Rainey WE, Kure S, Ito S, Yokoyama A, Sugawara A.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 12(8) ページ: e0181055
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0181055.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High glucose stimulates expression of aldosterone synthase (CYP11B2) and secretion of aldosterone in human adrenal cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimada H, Kogure N, Noro E, Kudo M, Sugawara K, Sato I, Shimizu K, Kobayashi M, Suzuki D, Parvin R, Saito-Ito T, Uruno A, Saito-Hakoda A, Rainey WE, Ito S, Yokoyama A, Sugawara A.
  • 雑誌名: FEBS Open Bio. 巻: 7(9) ページ: 1410-1421
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12277.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Role of NeuroD1 on the negative regulation of Pomc expression by glucocorticoid. (2017)
  • 著者名/発表者名: Parvin R, Saito-Hakoda A, Shimada H, Shimizu K, Noro E, Iwasaki Y, Fujiwara K, Yokoyama A, Sugawara A.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 12(4) ページ: e0175435
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0175435.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] MEKT1, a novel PPAR-gamma agonist, significantly suppressed Pomc expression/ACTH secretion in AtT20 cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Rehana Parvin, Akiko Saito-Hakoda, Hiroki Shimada, Erika Noro, Susumu Suzuki, Hiroyuki Miyachi Atsushi Yokoyama, Akira Sugawara
  • 学会等名: ENDO2018
  • 国際学会
• [学会発表] Involvement of IKK complex in the regulation of a glucose-responsive transcriptional factor ChREBP in pancreatic β-cell (2018)
  • 著者名/発表者名: Erika Noro, Atsushi Yokoyama, Naotaka Kogure, Rina Momma, Kyoko Shimizu, Rehana Parvin, Susumu Suzuki, Hiroki Shimada, Hiroki Shima, Kazuhiko Igarashi, Akira Sugawara
  • 学会等名: ENDO2018
  • 国際学会
• [学会発表] Generation and functional analyses of stable H295R cell lines expressing mutants KCNJ5 proteins (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ito, Ikuko Sato, Keita Hoshi, Akira Sugawara
  • 学会等名: ENDO2018
  • 国際学会
• [学会発表] Possible Involvement of ChREBP in the Progression of Diabetic Kidney Disease in the Renal Tubules (2018)
  • 著者名/発表者名: Susumu Suzuki, Atsushi Yokoyama, Erika Noro, Satoshi Aoki, Rehana Parvin, Hiroki Shimada, Akira Sugawara
  • 学会等名: ISN Frontiers Meeting 2018
  • 国際学会