血球細胞DNAメチル化をターゲットとした慢性腎臓病新規治療戦略の開発

2022年度は、腎臓糸球体上皮細胞（ポドサイト）および近位尿細管上皮細胞におけるDNA損傷修復の反復が、どのような表現型を呈するのか、その分子機序としてDNAメチル化等のエピゲノム変化がどのように関与するのかについて検討を進めた。まず、ポドサイトにおけるDNA損傷修復の影響を検討するため、ホーミングエンドヌクレアーゼであるI-PpoIをポドサイトに発現させるマウスを作成して解析を行った。ポドサイトにおいてDNA損傷を反復すると、ポドサイトにおける遺伝子DNAメチル化を全体的に亢進させることでポドサイト形質遺伝子発現を低下させ、蛋白尿につながることが明らかになった。DNA損傷を反復したポドサイトではインフラマソーム関連遺伝子、cGAS-STING-IFN関連遺伝子発現が上昇しており、強い炎症が惹起されていた。そこで腎皮質サンプルでシングルセルRNA-seq解析を行ったところ、免疫細胞集団の顕著な増加を認め、特に活性化CD8陽性T細胞やメモリー前駆型細胞の増加が見られた。更に、DNAメチル化解析により、血球細胞のDNAメチル化変化が、T細胞の活性化や分化に関連していることが示唆された。以上から、ポドサイトのDNA損傷は腎臓局所の免疫微小環境の変化のみならず全身の免疫細胞の変化をもたらし、DNAメチル化変化が関与している可能性が示唆された（Cell Rep 2023）。一方、近位尿細管上皮細胞におけるDNA損傷修復は、全身の代謝状態の変化を引き起こした。そのメカニズムと介在する因子に関して、シングルセルRNA-seq解析、DNAメチル化解析を用いて、検討を進めている。

2022年度は、腎臓糸球体上皮細胞（ポドサイト）および近位尿細管上皮細胞におけるDNA損傷修復の反復が、どのような表現型を呈するのか、その分子機序としてDNAメチル化等のエピゲノム変化がどのように関与するのかについて検討を進めた。まず、ポドサイトにおけるDNA損傷修復の影響を検討するため、ホーミングエンドヌクレアーゼであるI-PpoIをポドサイトに発現させるマウスを作成して解析を行った。ポドサイトにおいてDNA損傷を反復すると、ポドサイトにおける遺伝子DNAメチル化を全体的に亢進させることでポドサイト形質遺伝子発現を低下させ、蛋白尿につながることが明らかになった。DNA損傷を反復したポドサイトではインフラマソーム関連遺伝子、cGAS-STING-IFN関連遺伝子発現が上昇しており、強い炎症が惹起されていた。そこで腎皮質サンプルでシングルセルRNA-seq解析を行ったところ、免疫細胞集団の顕著な増加を認め、特に活性化CD8陽性T細胞やメモリー前駆型細胞の増加が見られた。更に、DNAメチル化解析により、血球細胞のDNAメチル化変化が、T細胞の活性化や分化に関連していることが示唆された。以上から、ポドサイトのDNA損傷は腎臓局所の免疫微小環境の変化のみならず全身の免疫細胞の変化をもたらし、DNAメチル化変化が関与している可能性が示唆された（Cell Rep 2023）。一方、近位尿細管上皮細胞におけるDNA損傷修復は、全身の代謝状態の変化を引き起こした。そのメカニズムと介在する因子に関して、シングルセルRNA-seq解析、DNAメチル化解析を用いて、検討を進めている。