異種キメラオルガノイドを基軸とした、樹状分岐構造をもつヒト腎臓オルガノイドの作製

基于异质嵌合类器官创建具有树突状分支结构的人肾类器官

• 批准号: 22KJ2517
• 负责人: 井上 大輔
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2517/
• 关键词: 腎臓オルガノイド

尿産生機能をもつ腎臓オルガノイドは、慢性腎臓病に対する新規治療法の基盤となる。腎臓では、尿産生の基本単位であるネフロンが規則正しく並び、樹状分岐する集合管と接続する。この樹状分岐構造によって尿が集約され、尿管へと排泄される。したがって、機能する腎臓オルガノイドを創出するには、この構造の再現が不可欠である。所属研究室ではマウスでその再現に成功した一方で、ヒトにおける再現には至っていなかった。当該年度では、マウスとヒトの腎臓前駆細胞から作製するキメラ腎臓オルガノイドを評価系として用いながら、シングルセルRNAシークエンス解析から得られた手がかりをもとに、二種類のヒト腎臓前駆細胞の誘導を最適化した。UMAP上で一致する程度まで遺伝子学的類似性を高めることができた。その結果、腎臓発生上重要ないくつかの構造の再現に成功した。今後は培養条件に検討を加えることや第三の間質前駆細胞を組み合わせることで、完全にヒトiPS細胞由来の腎臓オルガノイドに樹状分岐構造を付与することを目指す。

具有产生尿液功能的肾脏类器官为慢性肾脏病的新疗法提供了基础。在肾脏中，肾单位（尿液产生的基本单位）排列成规则的线，并与分支成树的集合管相连。这种树突状分支结构收集尿液并将其排泄到输尿管中。因此，重建这种结构对于创建功能性肾脏类器官至关重要。虽然我的实验室成功地在小鼠身上复制了这种效应，但还不可能在人类身上复制它。在本财年，我们使用小鼠和人类肾脏祖细胞产生的嵌合肾脏类器官作为评估系统，并根据单细胞RNA序列分析获得的线索优化了两种类型人类肾脏祖细胞的诱导。我们能够将遗传相似性提高到它们在 UMAP 上匹配的程度。结果，他们成功地复制了几种对肾脏发育重要的结构。未来，我们的目标是通过检查培养条件并结合第三种基质祖细胞，将树突状分支结构赋予完全源自人类 iPS 细胞的肾脏类器官。