2021 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 – 2023-03-31
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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
ネフロン前駆細胞を新生仔期の腎発生ニッチに移植を試みている。特に異種細胞を受け入れ可能とするためには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が必要である。2021年度に同時搭載マウスは作製が終わり、2022度にはヒトiPS細胞由来のネフロン前駆細胞を移植し、キメラ形成能および、薬物の投与濃度による薬剤性腎障害の再現を試みる。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、ヒトとマウスのキメラ腎臓にたいし、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
(9 results)
