腎臓発生におけるCBWD1の分子機構の解明

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K08584
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 神田 祥一郎 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (60632651)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: Cbwd1 / 腎臓発生

研究実績の概要

CBWD1は申請者が次世代シークエンサー等の技術を使用して見出したCAKUTの新規原因
遺伝子である（Kanda S, et al. Journal of the American Society of Nephrology, 2020）。本論文の中で申請者はCBWD1遺伝子の部分欠失をCAKUT患者に認め、Cbwd1が尿管芽の細胞核内に発現すること、Cbwd1ノックアウトマウスが尿路の異常を呈することを明らかにした。しかし、腎臓発生の分子メカニズムにおけるその役割は分かっていない。
そこでCBWD1がどのようなメカニズムで腎臓発生に関わっているか明らかにするために研究を行った。
既にCBWD1ノックアウトマウス（C57BL/6N-Cbwd1em1, C57BL/6N-Cbwd1em2）を作成し、bwd1はマウス胎仔E13.5より免疫染色で発現が確認されている。そこで、Cbwd1の下流（Cbwd1が発現を制御する遺伝子）を解析するために、ノックアウトマウスとWild Typeマウスの胎仔E14.5の腎臓を用いてRNA-seq解析を行った。
ノックアウトマウスではCbwd1の発現は低下し、サンプル調整はうまくいっていると考えられた。ノックアウトマウスの胎仔腎で発現の低下する遺伝子はCbwd1の他に8種類（Gemin4, Gm42878, Lenep, Gm44502, Fam205a2, Exosc6, Gm47985, Chtf8)、発現が増加する遺伝子は56種類(Ctrb1, Pnliprp1, Ddx3y, Gm20708, Uty, Eif2s3y, Slc4a1, Kdm5dなど)認められた。

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

研究1年目はRNA-seqを行うことを目標としていたため、良好なサンプルが得られ解析し、下流遺伝子の候補を抽出できたことは大きな成果であると考えた。

今後の研究の推進方策

下流遺伝子の候補が得られたので、今後は様々な遺伝子の発現をマウス胎仔腎サンプルを用いて免疫染色や電子顕微鏡を用いた方法で確認していく。

次年度使用額が生じた理由

COVID-19感染拡大に伴い緊急事態宣言が発令されたため、2020年4月以降しばらくの間、他施設と同様に東京大学全体においても研究活動が抑制される状態が続いた。徐々にその制限は解除されつつあるが、2021年4月現時点でCOVID-19感染流行前の状況には戻っているとは言えない。当研究室においても社会的状況を鑑み、研究活動（学会参加を含む）を抑制していたため、次年度使用額が「0」よりも大きくなった。
2021年度は、2020年度に行った実験結果を受け、Cbwd1の下流遺伝子として候補となったものを中心に、免疫染色や電子顕微鏡を用いた研究を進めて行く。また、各学会もオンラインと現地参加のハイブリッド開催が進められるようになっているため、学会参加も積極的に行っていく。

研究成果

• [雑誌論文] Rituximab-induced serum sickness in a 6-year-old boy with steroid-dependent nephrotic syndrome. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Kanda S, Yoshioka Y, Takahashi C, Owada K, Kajiho Y, Harita Y, Oka A
  • 雑誌名: CEN Case Rep 巻: 9 ページ: 173-176
  • DOI: 10.1007/s13730-020-00449-x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deletion in the Cobalamin Synthetase W Domain-Containing Protein 1 Gene Is associated with Congenital Anomalies of the Kidney and Urinary Tract. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kanda S, Ohmuraya M, Akagawa H, Horita S, Yoshida Y, Kaneko N, Sugawara N, Ishizuka K, Miura K, Harita Y, Yamamoto T, Oka A, Araki K, Furukawa T, Hattori M
  • 雑誌名: J Am Soc Nephrol 巻: 31 ページ: 139-147
  • DOI: 10.1681/ASN.2019040398
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an exon skipping therapy for X-linked Alport syndrome with truncating variants in COL4A5. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamura T, Horinouchi T, Adachi T, Terakawa M, Takaoka Y, Omachi K, Takasato M, Takaishi K, Shoji T, Onishi Y, Kanazawa Y, Koizumi M, Tomono Y, Sugano A, Shono A, Minamikawa S, Nagano C, Sakakibara N, Ishiko S, Aoto Y, Kamura M, Harita Y, Miura K, Kanda S, Morisada N, et al.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 11 ページ: 2777
  • DOI: 10.1038/s41467-020-16605-x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A cellular model of albumin endocytosis uncovers a link between membrane and nuclear proteins. (2020)
  • 著者名/発表者名: Urae S, Harita Y, Udagawa T, Ode KL, Nagahama M, Kajiho Y, Kanda S, Saito A, Ueda HR, Nangaku M, Oka A
  • 雑誌名: J Cell Sci 巻: 133 ページ: jcs242859
  • DOI: 10.1242/jcs.242859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incomplete cryptic splicing by an intronic mutation of OCRL in patients with partial phenotypes of Lowe syndrome. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakano E, Yoshida A, Miyama Y, Yabuuchi T, Kajiho Y, Kanda S, Miura K, Oka A, Harita Y
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 65 ページ: 831-839
  • DOI: 10.1038/s10038-020-0773-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Renal hypoplasia can be the cause of membranous nephropathy-like lesions (2020)
  • 著者名/発表者名: Takizawa K, Miura K, Kaneko N, Yabuuchi T, Ishizuka K, Kanda S, Harita Y, Akioka Y, Horita S, Taneda S, Honda K, Hattori M
  • 雑誌名: Clin Exp Nephrol 巻: 24 ページ: 813-820
  • DOI: 10.1007/s10157-020-01902-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] 学校検尿を契機に診断されたPKHD1遺伝子変異を有する多発性嚢胞腎の1例 (2020)
  • 著者名/発表者名: 森口駿, 神田祥一郎, 森貞直哉, 梶保祐子, 張田豊, 飯島一誠, 岡明
  • 雑誌名: 小児科臨床 巻: 73 ページ: 1316-1320
  • 査読あり
• [雑誌論文] CBWD1欠失によるCAKUT (2020)
  • 著者名/発表者名: 吉田賢弘, 神田祥一郎
  • 雑誌名: 発達腎研究会誌 巻: 28 ページ: 41-43
• [雑誌論文] 先天性腎尿路異常の新規原因遺伝子の探索 CBWD1の腎発生における役割の解明. (2020)
  • 著者名/発表者名: 神田祥一郎, 大村谷昌樹, 赤川浩之, 堀田茂, 吉田賢弘, 金子直人, 菅原典子, 石塚喜世伸, 三浦健一郎, 張田豊, 山本俊至, 岡明, 荒木喜美, 古川徹, 服部元史
  • 雑誌名: 日本透析医会雑誌 巻: 35 ページ: 189-193
• [雑誌論文] 先天性腎尿路異常発症の理解のために－新規原因遺伝子CBWD1の発見. (2020)
  • 著者名/発表者名: 神田祥一郎, 服部元史
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 275 ページ: 902-903
• [雑誌論文] 序文 小児科医の将来を考える - あなたは10年後のあなたと向き合えますか (2020)
  • 著者名/発表者名: 神田祥一郎
  • 雑誌名: 小児科診療 巻: 83 ページ: 987
• [雑誌論文] どんな小児科医になりたい？ 大学病院では？ (2020)
  • 著者名/発表者名: 神田祥一郎
  • 雑誌名: 小児科診療 巻: 83 ページ: 991-995
• [雑誌論文] 発生の障害による奇形（異形成や低形成） (2020)
  • 著者名/発表者名: 神田祥一郎
  • 雑誌名: 腎と透析 巻: 89 ページ: 295-300
• [備考] 先天性腎尿路異常の新規原因遺伝子を発見
  • URL: https://www.h.u-tokyo.ac.jp/participants/research/saishinkenkyu/20200110