疾患特異的iPS細胞を用いた急性腎障害に対する腎修復機序の解明

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K08699
• 研究機関: 金沢医科大学
• 研究代表者: 古市 賢吾 金沢医科大学, 医学部, 教授 (50432125)
• 研究分担者: 和田 隆志 金沢大学, その他部局, その他 (40334784)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 急性腎障害 / 疾患特異的iPS細胞 / 修復 / CAGE解析

研究実績の概要

急性腎障害(acute kidney injury; AKI)は、慢性腎臓病の原因としても重要である。本研究は、急性腎障害の慢性障害への移行を阻止することを目標に、修復機序の解明を目指した研究である。本研究の発想は、“修復は発生を模倣する”という考えをもとにしたものであり、腎障害の修復過程と発生過程を比較しながら、研究を進めた。
本年度は疾患特異的iPS細胞から腎系譜細胞への誘導によるサンプルからCAGE法およびChip-Seq解析の解析を進め、修復に関わると考えられる候補分子を同定した。くわえて、マウス胎仔腎のオープンデータベースを用いた解析からその絞り込みも行った。
また、動物実験では、マウス虚血再還流モデルを施行し、腎組織およびRNAサンプルを用いて，疾患特異的iPS細胞およびマウス胎仔腎のオープンデータベースを用いた解析および，尿細管上皮細胞を用いた低酸素ストレス後の細胞増殖期に見られる経過中の候補分子の発現推移を確認した。
Functional Annotation of the Mouse/Mammalian (FANTOM)データベースの解析などから，17遺伝子（28プロモータ領域の活性）を確認した。また，疾患特異的iPS細胞を含めたＣＡＧＥ解析などから，最終的に，PBX1, POSTN, ITGA9の3遺伝子をＰＡＸ2関連の再生・修復に関する因子として同定した(Sci Rep. 2021;11(1):9123. )。候補分子は，これまでの報告では腎障害や修復への関与は報告されていないものも含まれており，直接的な修復に果たす意義は更なる解析が必要である。また，組織障害からの修復に，細胞周期の調節が重要であり，それらに関する分子の挙動も一連の研究から確認された(Kidney International; in press)。

研究成果

• [雑誌論文] Cyclin-dependent kinase 4-related tubular epithelial cell proliferation is regulated by Paired box gene 2 in renal ischemia-reperfusion injury (2022)
  • 著者名/発表者名: Sako K, Furuichi K, Makiishi S, Yamamura Y, Okumura T, Le T, Kitajima S, Toyama T, Hara A, Iwata Y, Sakai N, Shimizu M, Niimura F, Matsusaka T, Kaneko S, Wada T.
  • 雑誌名: Kidney International 巻: － ページ: －
  • DOI: 10.1016/j.kint.2022.03.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of candidate PAX2-regulated genes implicated in human kidney development (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamamura Y, Furuichi K, Murakawa Y, Hirabayashi S, Yoshihara M, Sako K, Kitajima S, Toyama T, Iwata Y, Sakai N, Hosomichi K, Murphy PM, Tajima A, Okita K, Osafune K, Kaneko S, Wada T.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 ページ: －
  • DOI: 10.1038/s41598-021-88743-1
  • 査読あり / オープンアクセス