WNKシグナルによる塩分ストレス応答の分子病態解明と治療法の開発

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25221306
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 内田 信一 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (50262184)
• 研究期間 (年度): 2013-05-31 – 2018-03-31
• キーワード: キナーゼ / 高血圧

研究実績の概要

WNKキナーゼシグナル系の生体内での役割の解明については、その新規制御系であるKLHL3-CUL3によるWNKの分解系について、以下のたな知見を得ることができた。
１）KLHL3のヒトでの変異がなぜ偽性低アルドステロン症II型（PHAII)を引き起こすのかについて、その変異を持つノックインマウスを作成し解析した。その結果、培養細胞系での今までの結果のとおり、生体内でもKLHL3がWNKキナーゼのE3リガーゼの一部として働き、PHAII起因性の変異によりその過程が障害され、腎臓でのWNK1およびWNK4が増加することがしめされた(Hum Mole Genet)。
２）血管平滑筋での主要なWNKはWNK3である事は既に報告しており、アンギオテンシンIIの制御下にある事も報告していたが、今回、アンギオテンシンIIがいかにWNK3を制御しているかを解明した。アンギオテンシンIIはp62を介した選択的オートファジーを誘導し、その結果KLHL3と非常に相同性の高いKLHL2を分解する。KLHL2の分解はWNK3の分解を低下させ、結果としてWNK3以下のシグナル系を亢進させる(JASN)。
その他、WNKキナーゼシグナル系を制御する方策としてSPAKキナーゼの阻害薬のケミカルライブラリースクリーニングを終了し、候補となるseed化合物を得ることができた（JASN)。

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

成果も順調に論文発表できており、シンポジストとしてアメリカ腎臓学会総会でも招聘をうけるなど、この分野での世界のトップランナーとしての評価を受けていると考えるため。

今後の研究の推進方策

WNKキナーゼシグナル系の生体内での役割とその病態への関与については順調に解明が進んでいる。また、その系を外から制御する方策についても、阻害薬となる小分子化合物のスクリーニングが終了し、今後は誘導体展開を含めて、最適化にすすめるところまで到達した。
これらの計画をすすめつつ、塩分負荷がWNKキナーゼ系を介してどのように病態形成にすすむのか、それらのモニターする方策はないか、についても今後は研究をすすめていく。

研究成果

• [雑誌論文] Discovery of novel SPAK inhibitors that block WNK kinase signaling to cation chloride transporters. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi E, Mori T, Zeniya M, Isobe K, Ishigami-Yuasa M, Fujii S, Kagechika H, Ishihara T, Mizushima T, Sasaki S, Sohara E, Rai T, Uchida S.
  • 雑誌名: J Am Soc Nephrol 巻: 未定 ページ: 未定
  • DOI: doi: 10.1681/ASN.2014060560
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Kelch-like protein 2 mediates angiotensin II-with no lysine 3 signaling in the regulation of vascular tonus (2015)
  • 著者名/発表者名: Zeniya M, Morimoto N, Takahashi D, Mori Y, Mori T, Ando F, Araki Y, Yoshizaki Y, Inoue Y, Isobe K, Nomura N, Oi K, Nishida H, Sasaki S, Sohara E, Rai T, Uchida S.
  • 雑誌名: J Am Soc Nephrol 巻: 未定 ページ: 未定
  • DOI: doi: 10.1681/ASN.2014070639
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Aberrant glycosylation and localization of polycystin-1 cause polycystic kidney in an AQP11 knockout model. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue Y, Sohara E, Kobayashi K, Chiga M, Rai T, Ishibashi K, Horie S, Su X, Zhou J, Sasaki S, Uchida S.
  • 雑誌名: J Am Soc Nephrol 巻: 25 ページ: 2789~2799
  • DOI: doi: 10.1681/ASN.2013060614.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Impaired degradation of WNK1 and WNK4 kinases causes PHAII in mutant KLHL3 knock-in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Susa K, Sohara E, Rai T, Zeniya M, Mori Y, Mori T, Chiga M, Nomura N, Nishida H, Takahashi D, Isobe K, Inoue Y, Takeishi K, Takeda N, Sasaki S, Uchida S.
  • 雑誌名: Hum Mol Genet. 巻: 23 ページ: 5052~5060
  • DOI: doi: 10.1093/hmg/ddu217.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] WNK4 is the major WNK kinase positively regulating NCC in the mouse kidney. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi D, Mori T, Nomura N, Khan MZ, Araki Y, Zeniya M, Sohara E, Rai T, Sasaki S, Uchida S.
  • 雑誌名: Biosci Rep. 巻: 34 ページ: 195~205
  • DOI: doi: 10.1042/BSR20140047.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulation of with-no-lysine kinase signaling by Kelch-like proteins. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchida S, Sohara E, Rai T, Sasaki S.
  • 雑誌名: Biol Cell. 巻: 106 ページ: 45~56
  • DOI: doi: 10.1111/boc.201300069.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulation of blood pressure and renal electrolyte balance by Cullin-RING ligases. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchida S.
  • 雑誌名: Curr Opin Nephrol Hypertens. 巻: 23 ページ: 487~493
  • DOI: doi: 10.1097/MNH.0000000000000049.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Impaired KLHL3-Mediated Ubiquitination of WNK4 Causes Human Hypertension. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchida S.
  • 学会等名: The 47th Annual Meeting of American Society of Nephrology
  • 発表場所: フィラデルフィア、米国
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-16
  • 招待講演