Development of renal toxicity evaluation model using nephron progenitor replacement system

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K17756
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53040:Nephrology-related
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: YAMANAKA SHUICHIRO 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (80775544)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 腎不全 / 薬剤性腎障害 / シスプラチン / 幹細胞 / 前駆細胞 / 再生 / 急性腎障害 / トランスポーター

Outline of Final Research Achievements

Previous animal models for evaluating nephrotoxicity have not been sufficiently accurate due to the biological differences between humans and animals. The idea of creating mice with human kidneys led to an attempt to regenerate chimeric kidneys in the mouse body. First, we focused on developing a method to efficiently regenerate chimeric kidneys from rodent renal progenitor cells. As a result, they demonstrated kidney regeneration as a chimera by exogenously transplanting rodent renal progenitor cells into the kidneys of neonatal mice. The neonatal chimeric kidneys showed regenerative cell engraftment and long-term sustained of tubular function and reproduction of cisplatin nephropathy even after 7 weeks of transplantation.

Free Research Field

腎臓再生

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、薬剤(シスプラチン)による腎障害の発現機序を解明する一助となるよう、新たな評価モデルとしてキメラ腎臓の応用を提示した。げっ歯類の腎前駆細胞を用いてマウス新生仔の腎皮膜内でキメラ腎臓を作り出す手法を開発し、このキメラ腎臓における再生ネフロンが毒性物質による障害反応を正確に再現することを確認した。この研究成果は、将来的にはヒトの腎臓を持ったマウスを利用した、薬剤の腎毒性評価や治療法の開発に大きく貢献すると考えられる。この成果は、動物実験モデルの限界を超えるような、創薬における安全性と有効性の向上を実現するための基盤技術として、重要な一歩となることを期待したい。