本計画の目的は、ヒトiPS細胞由来腎臓組織の分化・成熟過程を人為的に制御することによって、作製した腎臓組織に機能を賦与することである。腎臓が発生するにはネフロン前駆細胞と尿管芽の二つが必須であり、前者からは糸球体が、後者からは集合管・尿管が形成される。本計画ではまず iPS細胞からネフロン前駆細胞を経由して糸球体細胞を誘導し、マイクロデバイス内で機能を賦与することを目指した。そのために、マウスのネフロン前駆細胞から糸球体への分化過程を解析することによって、ヒトiPS細胞から90%を超える純度で糸球体ポドサイトを誘導することに成功した。さらに誘導した細胞をマイクロデバイスに播種し、糸球体細胞に特徴的な極性とろ過膜を再構成できるかを検討中である。本計画のもう一つの目標は、尿管芽を誘導し、尿管芽とネフロン前駆細胞と組み合わせてマウスに移植することによって、人為的な腎臓組織に機能を持たせることである。マウスの尿管芽の発生を詳細に解明することによって、マウスES細胞及びヒトiPS細胞から尿管芽の誘導法の開発に成功した。さらにマウスES細胞由来の尿管芽とネフロン前駆細胞にマウス胎仔由来の間質前駆細胞を凝集させると、分岐する尿管芽の周囲にネフロンが配置された腎臓の高次構造が再現できた。これをヒト腎臓の高次構造再現に応用できるかを検討している。