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2021 年度 実施状況報告書

ゲノムワイドCRISPRスクリーニング法を用いた糖尿病性腎症の新規創薬・病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K19692
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)

研究分担者 岩渕 好治  東北大学, 薬学研究科, 教授 (20211766)
横山 敦  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (20572332)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
キーワード糖尿病性腎症 / ChREBP / Txnip / CRISPR-Cas9
研究実績の概要

我々は、当該年度の下記の成果を得た。
1)D532の標的遺伝子の解析:我々は野生型マウス群、1型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(TG)マウス+Vehicle群、iNOS-TGマウス+D532群の各腎臓から抽出したRNAを用いて、RNA-Sequenceを施行した。その結果、Lpk、Fis1、Kcnb1、Dguok、Slc25a15といったChREBPの標的遺伝子に加えて、Txnipも野生型マウス群に比してiNOS-TGマウス群でその発現が著明に増加していた一方で、iNOS-TGマウス+D532群では発現が顕著に減少していることが明らかとなった。また、GO enrichment analysisでも細胞内シグナル伝達経路やアポトーシス経路の有意な変動が観察された。以上の結果から、TxnipがD532の下流に存在することが確認された。現在、更なるパスウェイ解析を行うことにより、D532作用時の腎臓におけるTxnipの上流遺伝子を検索中である。2)CRISPR-Cas9システムによるChREBP KOマウスの作成:ChREBPのDNA結合ドメインであるヘリックス-ループ-ヘリックス構造(Exon 13~14内)を含むExon 12からExon 14を認識するcrRNAを作製し、マウス受精卵(B6N×B6N)に対してエレクトロポレーション法によりCas9 protein 100 ng/μL、100 ng/μL crRNAs、100 ng/μL tracrRNAを導入した。作製した受精卵は偽妊娠雌マウスの卵管に導入し、変異マウスは胎生19日目に出生した。得られたChREBP KOマウス腎臓でのChREBP欠損はWestern blotによって確認された。

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

RNAシークエンスにてTxnipがD532の標的遺伝子であることが明らかとなり、パスウェイ解析によりTxnipの上流遺伝子もほぼ明らかになったことから、おおむね順調に進展していると考えられた。

今後の研究の推進方策

今後はRNAシークエンスの結果を更に詳細に解析することに加え、CRISPR-Cas9システムにより得られたChREBP KOマウスを用いたRNAシークエンスも施行することにより、糖尿病性腎症の病態解明ならびにTxnipを標的とした新規創薬を進める。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] A novel 8.57-kb deletion of the upstream region of PRKAR1A in a family with Carney complex.2022

    • 著者名/発表者名
      Ito S, Hashimoto A, Yamaguchi K, Kawamura S, Myoen S, Ogawa M, Sato I, Minato T, Miyabe S, Nakazato A, Fujii K, Mochizuki M, Fujimori H, Tamai K, Niihori T, Aoki Y, Sugawara A, Sasano H, Shima H, Yasuda J.
    • 雑誌名

      Mol Genet Genomic Med .

      巻: 10 ページ: e1884.

    • DOI

      10.1002/mgg3.1884.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The usefulness of angiotensin-(1-7) and des-Arg9-bradykinin as novel biomarkers for metabolic syndrome.2021

    • 著者名/発表者名
      Sugawara A, Shimada H, Otsubo Y, Kouketsu T, Suzuki S, Yokoyama A.
    • 雑誌名

      Hypertens Res.

      巻: 44 ページ: 1034-1036

    • DOI

      10.1038/s41440-021-00671-9.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Mechanisms of Functional Adrenocortical Adenoma and Carcinoma: Genetic Characterization and Intracellular Signaling Pathway.2021

    • 著者名/発表者名
      Shimada H, Yamazaki Y, Sugawara A, Sasano H, Nakamura Y.
    • 雑誌名

      Biomedicines.

      巻: 9 ページ: 892

    • DOI

      10.3390/biomedicines9080892.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative proteomic analysis to identify the novel target gene of angiotensin II in adrenocortical H295R cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Ito R, Shima H, Masuda K, Sato I, Shimada H, Yokoyama A, Shirahige K, Igarashi K, Sugawara A.
    • 雑誌名

      Endocr J.

      巻: 68 ページ: 441-450

    • DOI

      10.1507/endocrj.EJ20-0144.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and Functional Characterization of a Novel Androgen Receptor Coregulator, EAP1.2021

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama A, Kouketsu T, Otsubo Y, Noro E, Sawatsubashi S, Shima H, Satoh I, Kawamura S, Suzuki T, Igarashi K, Sugawara A.
    • 雑誌名

      J Endocr Soc.

      巻: 5 ページ: bvab150

    • DOI

      10.1210/jendso/bvab150.

    • 査読あり
  • [学会発表] 未知の脂肪細胞由来因子による副腎CYP11B2発現誘導機序の解明2021

    • 著者名/発表者名
      高橋 馨、島田洋樹、佐藤郁子、横山 敦、菅原 明
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会
  • [学会発表] CYP11B2とKCNJ5変異体を標的とした原発性アルドステロン症の新規創薬2021

    • 著者名/発表者名
      五十嵐萌、星 啓太、横山 敦、尾坪優李、島田洋樹、菅原 明
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会
  • [学会発表] 糖質応答性転写因子ChREBPを標的とした糖尿病性腎症に対する新規治療薬の開発2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 歩、横山 敦、岩渕 好治、菅原 明
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会
  • [学会発表] オーファン核内受容体HNF4αを標的とした抗グルカゴン作用薬の開発2021

    • 著者名/発表者名
      末松 渉、畠山慎治、横山 敦、菅原 明
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会
  • [学会発表] 糖尿病性腎症の発症・進展における腎近位尿細管ChREBPの機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      西澤翔輝、野呂英理香、鈴木 歩、横山 敦、岡本好司、菅原 明
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会
  • [学会発表] 肝臓におけるHNF4αを介した糖新生遺伝子の転写制御メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      纐纈拓海、横山 敦、菅原 明
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会

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公開日: 2022-12-28  

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