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2019 年度 実施状況報告書

オートファジー制御分子による核内受容体の新規調節メカニズムの全容解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K22643
研究機関帝京大学

研究代表者

柴田 茂  帝京大学, 医学部, 教授 (60508068)

研究分担者 岡崎 具樹  帝京大学, 医学部, 教授 (60203973)
藤垣 嘉秀  帝京大学, 医学部, 教授 (20283351)
石澤 健一  帝京大学, 医学部, 講師 (10772684)
諏佐 崇生  帝京大学, 医学部, 助教 (20445852)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワードステロイド受容体 / リガンド / 局所制御
研究実績の概要

核内受容体ファミリーに属するミネラロコルチコイド受容体(MR)の作用は血圧調節や電解質調節など多面的であり、そのシグナルは細胞選択的に制御されていると考えられる。我々はこれまで、ULK1によるMRのリン酸化がMRの活性を修飾し、腎臓においてpendrinの作用を調節することを主に動物モデルを用いて報告してきた。当該メカニズムのヒトにおける役割を明らかにすべく、臨床尿サンプルよりエクソソーム分画を単離して解析を行っている。尿エクソソーム分画は電子顕微鏡を用いた形態学的検討とマーカ分子により確認され、少数例を用いた予備検討では、高血圧疾患患者の治療前後でpendrinがdynamicに変化することが明らかとなっている。

また、ビタミンD受容体(VDR)は腎臓において遠位尿細管に高発現しており、骨代謝作用のほか細胞分化やオートファジー制御なども報告されている。VDRの作用には活性型ビタミンD (1,25D3)が中心的な役割を担うが、その一方で、25(OH)D3(25D3)は1,25D3よりも高濃度で安定的に存在しており、25D3自体もVDRに結合しビタミンD活性を発揮する可能性が指摘されている。VDRシグナルの活性制御機構を明らかにするため、CRISPR-Cas9を用いて1α位水酸化酵素を欠損したCyp27b1ノックアウトmDCT細胞を樹立した(Kikuyama et al. J Steroid Biochem Mol Biol 2020)。細胞内で1,25D3を合成されないことはLC-MS/MSで検証され、本細胞に生理的濃度の25D3を添加したところ、VDRの核内移行と標的遺伝子の発現誘導が確認された。microarray解析では1,25D3と25D3の標的遺伝子群には類似性が認められ、25D3が遠位尿細管において1,25D3と同様の生理的作用を果たす可能性が示唆された。

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

ヒトにおけるMRの多面的作用のメカニズムの一端が明らかになりつつあり、この機構はで電解質調節作用と昇圧作用とのバランスを制御しているものと考え検討をすすめている。また、VDRシグナルのバックアップ機構として25D3が一定の役割を果たす可能性が示された。疾患モデル動物を用いた解析も2020年度には開始できる見込みである。

今後の研究の推進方策

高血圧関連疾患における当該メカニズムとクリニカルパラメータとの関連の解析を行うとともに、基礎的検討を併用して分子生物学的検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

疾患モデル動物の作成と解析を2019年度に開始する予定であったが、遺伝子改変動物の供給の関係で本年度は臨床サンプルの解析を優先し、執行額に差異が生じた。2020年度は動物モデル・細胞実験などの基礎的検討を中心に使用する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 25(OH)D3 stimulates the expression of vitamin D target genes in renal tubular cells when Cyp27b1 is abrogated2020

    • 著者名/発表者名
      Kikuyama Takahiro、Susa Takao、Tamamori-Adachi Mimi、Iizuka Masayoshi、Akimoto Miho、Okinaga Hiroko、Fujigaki Yoshihide、Uchida Shunya、Shibata Shigeru、Okazaki Tomoki
    • 雑誌名

      The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 199 ページ: 105593~105593

    • DOI

      10.1016/j.jsbmb.2020.105593

  • [雑誌論文] Upregulation of renal Na/K/2Cl cotransporter 2 in obese diabetes mellitus via a vasopressin receptor 2-dependent pathway2020

    • 著者名/発表者名
      Sakai Kazuhiro、Yamazaki Osamu、Ishizawa Kenichi、Tamura Yoshifuru、Wang Qin、Ueno Masaki、Hayama Yuto、Fujigaki Yoshihide、Shibata Shigeru
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 524 ページ: 710~715

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbrc.2020.01.142

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cardio-renal protective effect of the xanthine oxidase inhibitor febuxostat in the 5/6 nephrectomy model with hyperuricemia2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Omizo, Yoshifuru Tamura, Chikayuki Morimoto, Masaki Ueno, Yuto Hayama, Emiko Kuribayashi-Okuma, Shunya Uchida, and Shigeru Shibata
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] MR拮抗薬と高血圧関連疾患2020

    • 著者名/発表者名
      柴田 茂
    • 学会等名
      2020年日本腎臓学会学術総会
  • [学会発表] 25(OH)D3 alone stimulates expression of 1,25(OH)2D3-responsive genes, Calbindin-D9K and Megalin, in mpkDCT cells where Cyp27b1 gene was deleted by CRISPR-Cas92019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kikuyama, Takao Susa, Mimi Tamamori-Adachi, Masayoshi Iizuka, Shunya Uchida, Tomoki Okazaki, Shigeru Shibata
    • 学会等名
      American Society of Nephrology Kidney Week 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of vasopressin V2 receptor signaling in NKCC2 regulation in diabetes mellitus・American Society of Nephrology Kidney Week 20192019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakai, Osamu Yamazaki, Kenichi Ishizawa, Yoshikazu Nemoto, Shinichiro Asakawa, Michito Nagura, Shigeyuki Arai, Yoshifuru Tamura, Yoshihide Fujigaki, Shigeru Shibata
    • 学会等名
      American Society of Nephrology Kidney Week 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Disturbed phosphate metabolism facilitates kidney damage in Dahl salt-sensitive hypertensive rats2019

    • 著者名/発表者名
      Qin Wang, Kenichi Ishizawa, Yoshikazu Nemoto, Yutaka Miura, Jinping Li, Makoto Kuro-o, Shigeru Shibata
    • 学会等名
      American Society of Nephrology Kidney Week 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 尿細管の機能を統合的に理解する ~基礎から最新の知見まで~2019

    • 著者名/発表者名
      柴田 茂
    • 学会等名
      2019年日本腎臓学会学術総会
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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