薬剤誘導細胞除去システムを用いた賢間質再生

摘要

【目的】我々は異種胎仔の腎発生領域にヒトの腎臓前駆細胞を移植し,その胎仔の腎臓発生プログラムを利用することでヒトの腎臓再生を目指している.近年,ネフロジェニックゾーン(Nephrogenic zone:NZ)に存在するSix2陽性ネフロン前駆細胞(Nephron progenitor cells:NPCs)をジフテリアトキシン(Diphtheria toxin:DT)で特異的に除去できる遺伝子改変マウス(Six2-DTRマウス)を作製した.そのマウスのNZにラットの腎臓前駆細胞とDTを同時に移植することでマウスNPCsを除去しラットNPCsと入れ替えることでマウス後腎を足場にラットのネフロンの再生に成功した(Yamanaka S et al.Nat Commun,2017).また,外来性のマウス腎間質前駆細胞(Stromal progenitor cells:SPCs)を他のマウスのNZへと移植したところ,同種間で外来性のSPCsが複数の腎間質系譜細胞に分化することを確認した(Saito Y et al.BBRC,2019).今回,この薬剤誘導細胞除去システムをSPCsへ応用し,メサンギウム細胞を含む腎間質領域の再生が可能か検証した.【方法】Foxd1-CreマウスとRosa26-DTRマウスを掛け合わせてFoxd1陽性腎間質前駆細胞をDTで特異的に除去できる遺伝子改変マウス(Foxd1-DTRマウス)を作製した.次に,GFPマウスまたはGFPラットの後腎を採取しsingle cellに調整した.そのsingle cellから,幼若な間質細胞の表面マーカーであるPDGFRaを標的に抽出したSPCsをFoxd1-DTRマウスの後腎のNZへ移植した.その後,器官培養を1週間行った後腎と,NOGマウスへ移植し2週間後に回収した後腎をそれぞれ虽光免疫染色で評価した.【結果】器官培養では,ホストのSPCsを薬剤で除去すると未分化なNPCsが増加し,正常なCap mesenchymeが形成されなかった.一方,薬剤除去に加えマウスの外来性SPCsを移植したところ正常なCap mesenchymeに改善した.In vivoの実験では,血管化された糸球体内に外来性のGFP陽性メサンギウム細胞を認め,また広範囲に及ぶGFP陽性の外来性腎間質領域を認めた.さらに,ラットのSPCsを移植した場合は,マウス後腎の中でGFP陽性のラットの腎間質系譜細胞の再生を認めた.【結論】薬剤誘細胞除去システムによりラット-マウスの異種間での腎間質再生に成功した.