| 研究実績の概要 |
生体の主要臓器である腎臓は再生しないが発生期には腎臓を造り上げる前駆細胞集団が存在している。しかし、それらはネフロンを構成する細胞へと分化し生後には消失する。このことが腎臓が再生できない理由の一つと考えられる。本計画は、ラットのネフロン前駆細胞初代培養法を改善し、マウスのネフロン前駆細胞の培養に適用することで動物種を越えた自己複製法を確立することを目的とする。これまでに低濃度のLIFが未分化状態を維持したままラットのネフロン前駆細胞の維持と増幅に重要であり、増幅した細胞は糸球体と尿細管からなるネフロンの3次元構造を再構成する能力を維持できることを見出した（平成２６年度）。しかし、この培養条件はマウスのネフロン前駆細胞には適用できなかったため、ネフロン前駆細胞に発現する転写因子Six2のプロモーター制御下にGFPを導入したマウスを利用し、最適な培養条件を検索した。その結果、LIFに加え腎臓が分化する際に必要な液性因子WNT及びBMPを敢えて低い濃度で培養液に添加することにより、マウスのネフロン前駆細胞を試験管内で約20日間培養し、約1,800倍に増幅することに成功した（平成２７年度）。これは生体におけるネフロン前駆細胞の生存期間を２倍に延長し、細胞数を１００倍に増幅したことになる。平成２８年度はこの培養法がマウスES細胞およびヒトiPS細胞から誘導したネフロン前駆細胞の増幅に適用できるか検討を行った。その結果、マウスES細胞由来のネフロン前駆細胞を７日間で１４倍に増幅し、ヒトiPS細胞由来のネフロン前駆細胞では８日間で４倍に増幅した。この方法で増幅した多能性幹細胞由来のネフロン前駆細胞が糸球体と尿細管を形成する能力を維持していることを確認した。今後はヒトiPS由来のネフロン前駆細胞の培養法として凍結保存や移植にも応用できるよう改良し、腎臓再生医療の基盤構築を目指す。
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