2020 Fiscal Year Annual Research Report
単一細胞解析を用いた成体腎細胞分化機構の解明とヒトiPS細胞からの選択的分化誘導
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18H02826
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
長船 健二 京都大学, iPS細胞研究所, 教授 (80502947)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 亮 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (60506765)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ヒトiPS細胞 / 単一細胞解析 / 分化機構 / 分化誘導 / 腎臓 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒトiPS細胞由来の胎生期腎前駆細胞であるネフロン前駆細胞と尿管芽細胞から、糸球体と尿細管を含むネフロン様組織と集合管様組織への分化誘導系を用いて、腎前駆細胞から糸球体、尿細管、集合管等を形成する成体腎構成細胞への分化機序を解明する。具体的には、上記の腎組織形成系においてシングルセル遺伝子発現解析と主要なシグナル経路を網羅する成長因子と低分子化合物のスクリーニングを実施し、成体腎構成細胞の分化を制御するシグナル機構を解明する。そして、その情報をもとにヒトiPS細胞から成体腎構成細胞への選択的分化誘導法を開発する。将来的には、本研究の成果を発展させ、遺伝性腎疾患患者由来iPS細胞の罹患成体腎細胞種への分化誘導を用いた疾患モデルの作製による病態解析や治療薬開発、成体腎細胞を用いた薬剤の腎毒性評価系を構築し、腎疾患に対する新規治療薬開発、薬剤性腎障害の防止策を確立する。
R2年度には、前年度までに実施したヒトiPS細胞由来ネフロン前駆細胞から作製される糸球体と尿細管を含むネフロンオルガノイドの形成過程におけるシングルセルRNA-sequencingによって得られた情報と、ネフロンオルガノイドに対するスクリーニングによって同定されたヒット化合物の組み合わせや処理濃度、処理期間の最適化を完了し、ヒトiPS細胞から選択的に糸球体を作製する分化誘導系を確立した（Araoka T. 未発表）。また、ヒトiPS細胞由来尿管芽オルガノイドの形成過程におけるシングルセルRNA-sequencingの結果をもとに増殖因子と化合物の組み合わせ処理にて、ヒトiPS細胞から選択的に集合管主細胞を分化誘導する方法を確立した（Ryosaka M. 論文投稿準備中; 出願準備中）。現在、作製されたヒトiPS細胞由来の糸球体と集合管細胞のマーカー遺伝子発現、生理機能などの検証を進めている。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Single-Cell Transcriptome Analysis Dissects the Replicating Process of Pancreatic Beta Cells in Partial Pancreatectomy Model2020
Author(s)
Tatsuoka H, Sakamoto S, Yabe D, Kabai R, Kato U, Okumura T, Botagarova A, Tokumoto S, Usui R, Ogura M, Nagashima K, Mukai E, Fujitani Y, Watanabe A, Inagaki N.
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Journal Title
iScience
Volume: 23(12)
Pages: 101774
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] A Modular Differentiation System Maps Multiple Human Kidney Lineages from Pluripotent Stem Cells2020
Author(s)
Tsujimoto H, Kasahara T, Sueta SI, Araoka T, Sakamoto S, Okada C, Mae SI, Nakajima T, Okamoto N, Taura D, Nasu M, Shimizu T, Ryosaka M, Li Z, Sone M, Ikeya M, Watanabe A, Osafune K.
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 31(1)
Pages: 107476
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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