Development of semi-personalized disease modeling based on renal tubular organoid

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K20881
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0902:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: Mori Yutaro 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, テニュアトラック助教 (00781618)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: オルガノイド / 慢性腎臓病 / 初代培養 / 尿細管上皮細胞 / 細胞老化

Outline of Final Research Achievements

We established 21 cases of tubular epithelial primary culture cells derived from the resected kidneys of patients with human renal cancer and other diseases, and succeeded in organoidization in almost all of them. We set out to artificially mimic chronic kidney disease (CKD) by drug stimulation of tubular organoids derived from kidneys with normal renal function and found that artificial CKD tubular organoids can mimic most of the phenotypes of CKD, including cellular senescence and inflammatory and fibrogenic cytokine secretion. We also found that our method can be used to establish primary cultured cells from resected kidney fragments and to produce organoids, all under identical conditions. These results are being submitted for publication or will be submitted soon.

Free Research Field

腎臓内科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで慢性腎臓病の病態モデルは完全な不死化培養細胞株によるものかマウスによるものしか存在しなかった。培養細胞株によるものは、実際の腎臓からの乖離が著しく、また、マウスによるモデルでは、数十年単位で進行する慢性腎臓病を寿命2年のマウスで再現することには限界があった。我々は、ヒトの腎臓に直接由来する初代の上皮細胞でオルガノイドを作製し、さらにそれを人工的に慢性腎臓病の状態にすることに成功している。また末期腎不全の患者の腎臓からのオルガノイド樹立にも成功している。これらの2つの尿細管オルガノイドによる慢性腎臓病モデルは、腎機能を改善しうる治療薬を探索するための重要なツールとなることが期待できる。