新規腎臓再生治療に向けた組織再構築を担う浸潤細胞群の解析

• Project/Area Number: 20K17563
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 櫛笥 博子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (90723065)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 脱細胞化骨格 / 腎臓 / 組織再構築

Outline of Research at the Start

我々は脱細胞化骨格を部分切除した腎臓の切断面に逢着することで従来再生しないと考えられてきた腎臓において組織再構築、血流の再開、尿産生が促されることを見出した。そこで本研究では、組織再構築において重要な役割を担う個々の細胞に着目した大小動物と新規作製デバイスを用いた生体内外での解析により、「どのような特性・多様性を持った細胞群が骨格内浸潤・組織再構築を担うのか？」、「どのように組織を再構築していくのか？」について明らかにする。さらに、骨格への薬剤添加により高度かつ安定的に組織再構築を促すための技術開発に向けた解析を行うことで腎機能回復が見込まれる新規治療法の開発へ繋げる。

Outline of Annual Research Achievements

我々は、先行研究により部分切除したブタ腎臓の切断面に脱細胞化骨格を縫着することで再生は難しいとされてきた腎組織が骨格内で再構築することを見出し、その成果をNPJ Regen Med.で発表した。本年度は、ラット腎臓の部分切除部位に脱細胞化骨格から得られた細胞外マトリックスゲルを注入し、細胞浸潤や組織再構築を解析した成果を論文化した（Kushige et al., 2023, J Biomed Mater Res B Appl Biomater.）。また、上述のラット実験から腎臓発生初期にみられるような現象も観察されたことから、その解析を進めている。さらに、ブタ実験では腎部分切除部位に縫着した脱細胞化骨格から浸潤細胞群をアイソレーションし、single cell RNA-seq解析を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は論文作成のための解析や執筆に注力した。また、ブタ実験では不測の事態等で実験を進めることが難しい状況であったため、single cell RNA-seq解析が遅れている。しかしながら、論文発表の成果や未発表の有益なデータを得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、ブタ腎縫着骨格内の浸潤細胞群についてsingle cell RNA-seqのデータ解析を進める。また、ラット実験で見出された現象についての解析も進めたいと考えている。

Research Products

• [Journal Article] Injectable extracellular matrix hydrogels contribute to native cell infiltration in a rat partial nephrectomy model (2023)
  • Author(s): Hiroko Kushige, Yuki Amano, Hiroshi Yagi, Toshinori Morisaku, Hideaki Kojima, Akiko Satou, Ken-Ichi Hamada, Yuko Kitagawa
  • Journal Title: J Biomed Mater Res B Appl Biomater. Volume: 111(1) Issue: 1 Pages: 184-193
  • DOI: 10.1002/jbm.b.35144
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An organ-derived extracellular matrix triggers in situ kidney regeneration in a preclinical model (2022)
  • Author(s): Kazuki Tajima, Hiroshi Yagi, Toshinori Morisaku, Kotaro Nishi, Hiroko Kushige, Hideaki Kojima, Hisanobu Higashi, Kohei Kuroda, Minoru Kitago, Shungo Adachi, Tohru Natsume, Kumiko Nishimura, Mototsugu Oya, Yuko Kitagawa
  • Journal Title: npj regenerative medicine Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1038/s41536-022-00213-y
  • Peer Reviewed / Open Access