ヒトiPS細胞から作成した腎臓前駆細胞を8日で4倍に増やす方法-熊本大が開発

熊本大学は4月15日、マウス胎仔およびヒトiPS細胞から作成した腎臓前駆細胞を試験管内で増やす方法を開発したと発表した。

同成果は熊本大学発生医学研究所の谷川俊祐 助教、西中村隆一 教授らの研究グループによるもので、4月14日(現地時間)に科学誌「Cell Reports」オンライン版に掲載された。

腎臓は尿の産生や血圧の調節など生命の維持に必須の器官であるが、一度機能を失うと再生することはない。胎児期には尿を産生する重要な組織であるネフロン(糸球体と尿細管)が腎臓前駆細胞から作り出されるが、この細胞は腎臓が出来上がる出生前後に消失してしまうため、そのことが腎臓が再生しない理由の1つだと考えられている。

西中村教授らの研究グループは、2013年にヒトiPS細胞から腎臓前駆細胞を誘導する方法を報告しているが、再生医療へ応用するためには、腎臓組織を作る能力を保ちながら前駆細胞を大幅に増やす必要がある。これまでの研究では、マウスでも生体内において胎生11.5日目から生後数日までの約10日間で消失してしまい、人為的に培養できるのは2～3日程度と限界があった。

今回の研究では、腎臓が作られる際に必要となる液性因子をあえて低い濃度で培養液に加えることで、マウスの胎仔から単離した腎臓前駆細胞を約20日間培養し、100倍に増やすことに成功した。増えた細胞は糸球体と尿細管を形成する能力を維持し、腎臓発生に重要な遺伝子群も保たれていた。また、ヒトiPS細胞から作成した腎臓前駆細胞を同方法で培養したところ、8日間で4倍に増幅し、糸球体と尿細管を形成した。

同研究グループは同成果について、出生前後に消失してしまう腎臓前駆細胞を、細胞外からの刺激によりネフロンを作る能力を保持しながら、より長期にわたり増幅させること可能としたものだとする。今後、同方法を基に人為的に大量に作成した腎臓細胞の移植や、腎臓組織を体内で再構築させる研究への発展が期待される。


腎臓前駆細胞の培養法

増幅した腎臓前駆細胞によって作られた糸球体と尿細管。黒矢印:尿細管、白矢印:糸球体(左端)スケールバー:20 µm