2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of renal toxicity evaluation model using nephron progenitor replacement system
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19K17756
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
山中 修一郎 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (80775544)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 腎毒性評価モデル / iPS細胞 / 前駆細胞 / 腎臓再生 / 急性腎不全 / 薬剤性腎障害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物体内で外来性のネフロン前駆細胞から生理機能を有した、in vivoでの腎臓再生を研究している。本申請ではin vivo再生腎に対し薬剤を投与することで、薬剤性腎障害を惹起させ解析し、薬剤性腎障害の発生機序を解明することが目的である。本年度は、再生用の胎生期腎臓に異種間のヒトネフロン前駆細胞からネフロン再生が可能かを検討した。ヒト細胞が利用可能なDTAモデルを使用し、Six2陽性のネフロン前駆細胞だけを除去し、腎発生ニッチを空けることで、マウス腎臓内部にヒトiPS細胞から誘導したネフロン前駆細胞から再生した幼弱なネフロンをin vitroで生成した。この成果は、Fujimoto T, Yamanaka S, Tajiri S, Takamura T, Saito Y, Matsumoto N, Matsumoto K, Tachibana T, Okano HJ, Yokoo T. Generation of Human Renal Vesicles in Mouse Organ Niche Using Nephron Progenitor Cell Replacement System. Cell Rep. 2020 Sep 15;32(11):108130. で報告した。
この成果を用いて今後は腎毒性薬剤を投与し、腎毒性評価を検討する。具体的には腎毒性としてシスプラチンまたはゲンタマイシンを投与し、再生腎における腎障害マーカー(Kim 1)を評価することでまずはin vitroでの薬剤性腎障害モデルの検討を進める。
また胎仔の細胞移植法としてより簡便で有効な手法の検討を行い、既存の効率をこえる移植法を開発した。新たな移植法について、再生尿細管の機能や腎毒性暴露後の反応、生存期間などを解析中である。本手法はin vivoで異種細胞を受け入れ可能とするために免疫不全システムと前駆細胞除去システムを同時に搭載したマウスモデルを作製することで、ヒト細胞におけるin ivo腎毒性評価へと応用をすすめていく。
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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
マウスの腎発生は出生後も継続されている。発生が継続されている間はネフロン発生の領域である腎発生ニッチ内にネフロン前駆細胞、間質前駆細胞、集合管前駆細胞が島状に集簇している。その腎発生ニッチに外来性に前駆細胞を移植することが可能であればネフロン生成に寄与することができ、移植細胞由来のネフロンの再生が可能となる。現在はこの原理を利用して、ネフロン前駆細胞を胎仔から新生仔期にかけて腎発生ニッチに移植を試みている。移植領域が大きく腎発生ニッチが閉じるまでの間に着目し現在有効な細胞移植法を開発している。また同時にin vivoで異種細胞を受け入れ可能とするために免疫不全システムと前駆細胞除去システムを当時に搭載したマウスモデルの作製を検討している。現在マウスの作製中である。本年度では同種間マウスから得られた再生ネフロンにたいし、薬物の投与濃度の検討と免疫染色などの評価法の検討・確立をさらに進める。本申請の計画は概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウス体内で生成した尿細管の腎毒性曝露後の反応を解析するため、シスプラチンおよびゲンタマイシンの投与群と非投与群の比較解析を行う。さらに薬剤性腎障害の発生機序に即し検討を深める。特に腎毒性化合物のトランスポーターに特化して探索をすすめる。トランスポーターを特定可能であればその阻害薬を調べ、腎障害物質にたいする保護薬剤効果が示せるかを検討する。
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| Causes of Carryover |
研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通り の計画を進めていく。
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Research Products
(7 results)
