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腎臓はネフロン前駆細胞、尿管芽、間質前駆細胞という３つの前駆組織の相互作用によって形成される。我々は以前に多能性幹細胞からネフロン前駆細胞の試験管内誘導を報告した。そこで本計画は、遺伝性腎疾患の初期病態を解明するとともに、マウスES細胞及びヒトiPS細胞から尿管芽の誘導法を開発し、間質前駆細胞も誘導して３次元腎臓組織を再構築することを目的とする。
ヒト糸球体の成熟機構解明と病態解析：iPS細胞から誘導した糸球体ポドサイトを用いて網羅的遺伝子解析を行い、スリット膜関連遺伝子の多くが成体から単離したポドサイトに近い発現量であることを確認した。一方で発現量が低い遺伝子群も存在し、依然未熟であることも判明した。平行してスリット膜構成遺伝子に変異をもつiPS細胞から腎臓組織を誘導し、スリット膜の形成過程を再現することによって、その異常を同定した。
尿管芽の誘導法の確立：マウス尿管芽の発生過程を解析することによって、マウスES細胞及びヒトiPS細胞から尿管芽を誘導する方法を開発した。この方法はネフロン前駆細胞の誘導法と第一ステップから異なっており、この２つの系譜が発生の初期段階で分離していることを示唆した。さらにマウスES細胞由来のネフロン前駆細胞と尿管芽に、胎仔由来の間質細胞を混ぜて培養すると、腎臓の高次構造が作製できること、間質細胞なしにはそれが形成されないことを証明した。
間質前駆細胞の誘導：マウス間質細胞の網羅的遺伝子発現解析を行った。
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