2017 Fiscal Year Annual Research Report
胎生臓器ニッチ法を用いた自己腎臓前駆細胞由来腎臓再生法の開発
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16H03175
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
横尾 隆 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (70301538)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村山 嘉延 日本大学, 工学部, 准教授 (80339267)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 腎臓再生 / iPS細胞 / 間葉系幹細胞 / 胎生臓器ニッチ法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々の開発した「胎生臓器ニッチ法」とは、発生段階にある子宮内胎児の臓器発生部位(胎生臓器ニッチ)に発生時期に合わせて臓器前駆細胞を注入し、臓器初期発生のプログラムを遂行させることにより各臓器系譜に分化誘導を行う方法である。一度各臓器系譜に分化が始まった前駆細胞由来組織はレシピエントに移植することにより自己組織化能により発生を継続し成熟した臓器まで分化することが可能となる。本法はげっ歯類において間葉系幹細胞やネフロン前駆細胞より尿生成機能、腎臓内分泌機能を獲得させることが証明されているため、ヒト応用を目指して大型動物を用いたスケールアップシステムを樹立することが本申請研究の目的である。ヒトiPS細胞からネフロン前駆細胞への樹立法はこれまで3法の報告があるが、胎生臓器ニッチ法に対応するためにはマウスピペットで注入できるように粘稠度を下げたsingle cellにする必要がある。このためそれらを比較検討し多少の改変を加えることにより、胎生臓器ニッチ法に対応できるネフロン前期細胞を樹立することに成功した。つまり我々の方法により樹立されたネフロン前駆細胞はマウスピペットで臓器ニッチに的確に注入することが可能となる。さらに長期血液透析患者の血液から得られたiPS細胞も同法によってネフロン分化能を低下させずに樹立できることが確認された。すでにげっ歯類用のEx Utero細胞注入装置の開発には成功しているため、これを用いてマウス子宮内胎児の腎臓発生ニッチに注入が可能であることを確認した。
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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
ラット、マーモセット、ヒトの間葉系幹細胞からネフロン前駆細胞への分化誘導はうまくいかなかったが、ヒトiPS細胞から樹立させることに成功しているので、iPS細胞由来ネフロン前駆細胞に特化して研究を進めている。本年度は胎生臓器ニッチ法に対応できるような改変が終了しいよいよ臓器再生に取り掛かる準備が完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
a)マーモセットiPS細胞より腎臓前駆細胞の樹立
自家細胞由来再生腎臓樹立のため、マーモセットよりこれまでに選出した再生用腎臓前駆細胞を樹立する。すでに当施設においてヒト、マウスのiPS細胞の樹立と維持はルーチン作業となっており、皮膚またはT細胞よりiPS細胞を起こす。マーモセットは初めてであるので若干の改良は必要となると思われるが大きな困難なく樹立可能と判断している。
b)ブタ後腎移植時の急性拒絶回避の免疫抑制剤レジメンの決定
マーモセットは新世界ザルのためブタと同じくα-Galエピトープを持ち、両者間の異種移植では超急性拒絶は生じないことが想定されるが、これまでの異種移植の予備実験で、急性拒絶反応が強すぎると自家移植片に障害が及ぶ可能性が示唆されている。そこで近年ヒトで飛躍的に進歩した免疫抑制剤（タクロリムス、CD20抗体）のマーモセット体内動態、血中濃度、副作用の出現程度を評価する。その後ブタ皮膚の簡易移植で有効性を評価、最終的なレジメンを決定する。拒絶反応は異種部分排除のためには有効であり、周囲の自己細胞に悪影響がない程度の炎症抑止のための軽度の免疫抑制で十分であると判断している。
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