FIB/SEMトモグラフィー法、CLEM法による声帯の三次元的微細構造の解明

Research Project

Project/Area Number	22K16907
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
Research Institution	Kurume University
Principal Investigator	佐藤公宣久留米大学, 医学部, 助教 (30738852)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords	CLEM法 / 声帯黄斑 / 微細構造 / 喉頭科学
Outline of Research at the Start	本研究はFIB/SEMトモグラフィー法、CLEM法によりヒト声帯の細胞外マトリックスと間質細胞の細胞小器官、ミトコンドリアなどの三次元的微細構造を観察し、疾患や加齢により声帯黄斑や粘膜固有層内の細胞と細胞外マトリックスがどの様に変化するのかを検討する。本研究によりヒト声帯黄斑における幹細胞システムに関与する細胞と細胞外マトリックスの三次元的微細構造が解明されれば、ヒト声帯の組織工学と再生医療において、基礎的研究と臨床応用に貢献できると考えられる。
Outline of Annual Research Achievements	2022年度は光-電子相関顕微鏡法（CLEM法）とFIB/SEMトモグラフィー法による声帯の細胞と細胞外マトリックスの三次元的微細構造を解明することを目的としていた。ヒト声帯組織のパラフィン切片を蒸着法などによる手法を用いて、SEM像を観察することに成功し、ヒト声帯の細胞と細胞外マトリックスの三次元的微細構造を観察した。本研究の結果は、2022年のAmerican Broncho-Esophagological Assosiationでeポスター発表し、Laryngoscope Investigate Otolaryngologyに掲載された（Laryngoscope Investigate Otolaryngology 2022;7:1943-1950）。本研究では様々な組織から構成される声帯の微細構造を詳細に観察し、声帯粘膜の細胞と細胞外マトリックス、また声帯黄斑の細胞と細胞外マトリックスの構造について報告した。本研究ではこれまで観察が困難であった組織の移行部や、声帯の限られた空間を容易に観察することができると報告した。CLEM法で観察した声帯黄斑にはvocal fold stellate cell-like cell, cobblestone-like polygonal cell, fibroblast-like spindle cellが存在し、声帯粘膜は声帯黄斑との境界部で線維の構成が順次変化していた。本研究は、正常な声帯の構造の解明のみならず、疾患モデルへの応用が可能と結論付けており、今後の更なる研究が期待される。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究の成果は、国際学会で発表しており、論文化されている。そのため、研究の進捗は概ね良好と考えられる。
Strategy for Future Research Activity	今後は、2022年度に報告したCLEM法を用いた研究を更に発展させ、またFIB/SEM法による声帯に微細構造を明らかにすることを目的とする。CLEM法による疾患モデルの観察や、CLEM法により明らかになったヒト声帯の微細構造をFIB/SEM法により3次元微細構造で構築することを目指す。声帯黄斑の細胞と細胞外マトリックスの3次元微細構造が明らかになれば、これまで提唱してきた声帯黄斑の幹細胞性、また周囲環境の役割などの解明に繋がると思われる。