マウス及びヒト発生期腎臓における管腔上皮形成機構と破綻

• 研究領域: 上皮管腔組織の形成・維持と破綻における極性シグナル制御の分子基盤の確立
• 研究課題/領域番号: 26112716
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 西中村 隆一 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (70291309)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
• キーワード: 腎臓発生 / 細胞骨格 / ミオシン

研究実績の概要

腎臓は後腎間葉と尿管芽という２つの組織の相互作用によって発生する。間葉は上皮化して管腔を形成し（間葉上皮転換）、複雑な形態変化を経て糸球体と尿細管からなる一続きの機能単位すなわちネフロンを形成する。本計画は、マウスのネフロン形成における細胞骨格系の機能を解明するとともに、新たに開発したヒトiPS細胞からのネフロン誘導法を用いてヒト腎疾患の病態解明に貢献することを目的とした。
1. マウスのネフロン形成における細胞骨格系の機能解明
これまでの解析から、後腎間葉特異的Myh9/10ノックアウトマウスにおいて未熟なネフロンの管腔伸長異常を認めていたが、組織学的解析及び培養細胞を用いた実験から、ネフロン上皮管腔側のミオシンによる収縮が不十分なためと考えられた。これらをまとめて論文に発表した。またヒト変異と同じ変異をもつマウスを入手し、間葉特異的、尿管芽特異的Creと交配することによって、どの細胞系譜でMyh9が必要なのか、またマウスとヒトの症状の差は種差なのか、それとも変異のタイプによるのかを検討中である。
2. Myh9変異患者由来のiPS細胞樹立とネフロン誘導
Myh9変異をもつ患者から作成したiPS細胞から、効率よく腎臓に分化させることに成功した。糸球体や尿細管という３次元構造が形成されたが、少なくとも光学顕微鏡レベルでは、糸球体の構造やポドサイトのマーカー発現・分布には異常を認めなかった。電子顕微鏡レベルでの異常、あるいはまだ疾患が発症してない、という２つの可能性が考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] National Institutes of Health(米国)
• [国際共同研究] National Institutes of Health(米国)
• [雑誌論文] Non-muscle myosin II regulates the morphogenesis of metanephric mesenchyme-derived immature nephrons (2015)
  • 著者名/発表者名: Recuenco MC, Ohmori T, Tanigawa S, Taguchi A, Fujimura S, Conti MA, Wei Q, Kiyonari H, Abe T, Adelstein RS and Nishinakamura R
  • 雑誌名: Journal of the American Society of Nephrology 巻: 26 号: 5 ページ: 1081-1091
  • DOI: 10.1681/asn.2014030281
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Transcriptional and morphogenetic regulation of developing nephrons (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishinakamura R
  • 学会等名: 2nd Asia-Pacific Kidney Development Workshop
  • 発表場所: Queenstown (New Zealand)
  • 年月日: 2014-09-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 熊本大学発生医学研究所 腎臓発生分野
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/bunya_top/kidney_development/