疾患iPS細胞由来腎オルガノイドの樹立による新規腎結石モデルと結石溶解療法の開発
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21K09405
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56030:Urology-related
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
岡田 朋記 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (10881774)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田口 和己 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (00595184)
松永 民秀 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (40209581)
安井 孝周 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40326153)
嶋田 逸誠 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (40833265)
岡田 淳志 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (70444966)
濱本 周造 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (80551267)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 尿路結石 / iPS細胞 / 腎オルガノイド / マクロファージ / 結石モデル |
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| Outline of Research at the Start |
私たちは、尿路結石モデルマウスを開発する過程において「結石が自然消失する」という従来までの結石学の定説をくつがえす現象を発見した。さらに「結石が自然消失する」現象において、抗炎症性マクロファージ（M2- MΦ）が結晶を貪食することを見出した。そこで、これらの現象はヒトでも同様に生じているか調べ、一連の研究成果を「結石の溶解療法」につなげたい。そのため、私たちは生体に近いモデルとして尿路結石患者から樹立したiPS細胞を用いて腎オルガノイドを作製することを考えた。ヒト由来の腎オルガノイドは個々の遺伝因子を継承していることから、これまでにない「ヒト腎結石モデル」になると考えられる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.健常者および尿路結石患者由来の腎オルガノイドの作製：昨年度と同様に作製したiPS細胞を、高里（Nature, 2015）らの手法を用いて、CHIR99021、FGF9の付加により腎前駆細胞へと分化させ、遠心分離による再集合の形成と三次元培養を経て腎オルガノイドを誘導した。またFreedman（Nat Commun, 2015）らの手法を用いて、CHIR99021、B27の付加により遠心分離を行なわず、Spheroidを形成させることによる腎オルガノイドの誘導も行った。作製された腎オルガノイドの評価は、いずれの手法によるものもホールマウント免疫染色にて行った。健常者由来と尿路結石患者由来の腎オルガノイドは、WTI、LTL、E-cadherinの免疫染色によって、それぞれ糸球体、近位尿細管、遠位尿細管の構造が発現していることを確認した。
2.健常者および尿路結石患者由来の腎オルガノイドでの結晶形成の相違：健常者および尿路結石患者での結晶形成の相違を確認するため、それぞれの腎オルガノイドを作製する過程でCOM結晶を共培養し、腎オルガノイド内部への結晶の取り込みを試みた。作製されたそれぞれの腎オルガノイドは透過型電子顕微鏡で観察したが、尿細管内への結晶の取り込みや、結晶形成における創意を確認することはできなかった。
3.尿路結石形成における遺伝因子の相違：尿路結石形成において遺伝因子の関与を検討する場合、腎オルガノイドを形成した糸球体、近位尿細管、遠位尿細管それぞれでの検討が必要になる。それぞれの細胞へと分離するためにセルソーターを使用できる環境を整備した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画では尿路結石形成における遺伝因子の関与を検討する際に、腎オルガノイドをプロテオーム解析する予定としていた。腎オルガノイドの細胞量や、組織の状態によりプロテオーム解析は困難であったため、セルソーターを用いて細胞分離を行い、RNAシーケンスを行う方針に変更した。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製した健常者由来および尿路結石患者由来の腎オルガノイドはセルソーターを用いて細胞分離を行い、RNAシーケンスを行うことで尿路結石形成における遺伝因子の関与を検討する。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
