Project/Area Number |
22K16227
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 53040:Nephrology-related
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Research Institution | Showa University |
Principal Investigator |
加藤 憲 昭和大学, 医学部, 講師 (20644305)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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Keywords | iPS細胞 / 腹膜中皮細胞 / 腹膜透析 / 被嚢性腹膜硬化症 |
Outline of Research at the Start |
腹膜透析は血液透析を代替する治療法であるが、長期間の腹膜透析は致死的な合併症である被嚢性腹膜硬化症(EPS)を発症する可能性があるため中断せざるを得ない現状がある。iPS(induced pluripotent stem)細胞から腹膜中皮細胞を分化誘導する方法は、これまで存在しなかった。今回申請者らはヒトiPS細胞から生理的な透過性バリアをもち、さらに組織障害を修復する可能性がある腹膜中皮細胞を誘導した。本研究はiPS細胞から誘導した腹膜中皮細胞を腹腔内に投与することで腹膜の障害部位を修復する新規治療法の開発のため、まずは動物実験によってその効果、安全性を評価する。
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Outline of Annual Research Achievements |
背景:腹膜は腹膜中皮細胞(PMC)から構成されており、その半透過性の性質を利用して腹膜透析を行うが、透析液に長時間さらされることで腹膜の癒着が起こる。PMCを補充することで、癒着が改善したという報告もあるが、そのために十分な量のPMCを入手することは困難である。そこで、我々はヒト人工多能性幹細胞(hiPSC)からPMCを分化させる方法を開発した。 方法:hiPSCをFGF2とBMP4の存在下で、まず中間の側板中胚葉(LPM)ステージまで分化させた。その後、Wntおよびレチノイン酸シグナル伝達経路の活性化とBMP阻害により、PMCに分化させ、PMCマーカー蛋白質の発現、半透過性および創傷治癒能を評価した。 結果:誘導されたPMC(iPMCs)はPMCマーカーの蛋白質が発現していた。iPMCsを継代すると、低分子には透過性を示すが、高分子には低透過性しか示さない均一な成熟細胞集団が形成された。さらに、iPMCsは再生・修復特性を有していることをin vitroおよびin vivoで確認し、マウスの腹膜に生着も得られていることが分かった。 結論:本法により作製したiPMCsがヒト腹膜機能の研究に役立ち、腹膜透析患者の細胞治療に使用できる可能性を示唆している。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、iPS細胞より誘導した腹膜中皮細胞のマウスへの生着を確認出来ている。
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Strategy for Future Research Activity |
腹膜透析においてiPS細胞から誘導した腹膜中皮細胞の細胞移植が有用かどうかを検討する。そのためまずはマウスにおける腹膜透析モデルを作成し、メチルグリオキサールで化学的に障害を腹膜に与えて腹膜機能が低下することを確認する。その後細胞移植を行い機能の改善がみられるかを評価する。
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