ネフロン幹細胞の維持機構解明による自己複製法の開発

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23390228
• 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): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 腎臓発生

研究概要

成体の腎臓は再生しない臓器であるが、胎児期の腎臓では、後腎間葉と呼ばれる組織から糸球体、近位及び遠位尿細管などネフロンを構成する多系統の細胞が分化してくる。我々は、後腎間葉に発現する核内因子Sall1が腎臓発生に必須であること、間葉中のSall1を高発現する集団に多能性の幹細胞が存在することを明らかにしてきた。本計画は、独自に作成した複数の遺伝子改変マウスを用いて、胎児期ネフロン幹細胞で働く分子ネットワークを解明し、その情報を使ってこの幹細胞を自己複製・維持させることを目的とした。
ネフロン幹細胞特異的Sall1 欠失マウスでは、胎生期に幹細胞が枯渇した。また薬剤誘導性Sall1 欠失マウスの胎生12.5日にタモキシフェンを投与すると１日でSall1が消失し、最終的には同じ症状になることを見いだした。これらに共通して変動する遺伝子群をマイクロアレイ及び定量PCRで探索し、in situハイブリダイゼーションや免疫染色で確認することで、Sall1の下流候補遺伝子群を同定した。さらにクロマチン免疫沈降を用いてこれらの一部がSall1の直接の標的であることを証明した。そしてSall1が、幹細胞集団では正に、分化中のネフロンでは負に働いて、幹細胞集団を未分化に維持することを解明した。これらの情報を元に、胎生期ネフロン幹細胞の自己複製／維持法の開発中である。通常は生後に消失するネフロン幹細胞を未分化なまま維持できれば、腎臓再生に向けて大きな一歩となると期待される。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Sall1 maintains nephron progenitors and nascent nephrons by acting as both an activator and a repressor (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanda S, Tanigawa S, Ohmori T, Taguchi A, Kudo K, Suzuki Y, Sato Y, Hino S, Sander M, Perantoni AO, Sugano S, Nakao M, and Nishinakamura R
  • 雑誌名: J. Am. Soc. Nephrol
  • DOI: 10.1681/ASN.2013080896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redefining the in vivo origin of metanephric nephron progenitors enables generation of complex kidney structures from pluripotent stem cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Taguchi A, Kaku Y, Ohmori T, Sharmin S, Ogawa M, Sasaki H, and Nishinakamura R
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 14(1) ページ: 53-67
  • DOI: 10.1016/j.stem.2013.11.010
  • 査読あり
• [学会発表] 腎臓の起源同定に基づく幹細胞からの腎臓誘導法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西中村隆一
  • 学会等名: 第119回日本解剖学会総会
  • 発表場所: 自治医科大学（栃木県下野市）
  • 年月日: 20140327-20140329
  • 招待講演
• [学会発表] 転写因子Sall1はネフロン前駆細胞の維持に必須である (2013)
  • 著者名/発表者名: 西中村 隆一
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
  • 年月日: 20131203-20131206
  • 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/divisions/integrative_cell_biology/