慢性腎臓病におけるカルシウム代謝異常と線維化の新規可視化手法の確立

• 研究課題/領域番号: 24591237
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 腎臓内科学
• 研究機関: 千歳科学技術大学
• 研究代表者: 須田 廣美(木村―須田) (須田 廣美 / 木村 廣美) 千歳科学技術大学, 総合光科学部, 教授 (00574857)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 慢性腎臓病 / カルシウム代謝 / 赤外イメージング / 安定同位体 / 同位体顕微鏡 / 繊維化 / 異所性石灰化 / 配向性 / ラマンイメージング

研究成果の概要

慢性腎臓病(CKD)はミネラル代謝異常を発症し、軟部組織の繊維化や異所性石灰化を発症する。本研究では重症度の異なるCKDラットを作製し、赤外およびラマンイメージング、同位体顕微鏡を用いてそのカルシウム(Ca)代謝と線維化について検討しながら、病態の新規可視化手法の開発を行った。その結果、二次性副甲状腺機能亢進症を発症した初期段階では、必ずしも異所性石灰化を発症しないことが示された。また、CKDに伴って骨から溶出したCaが直ぐに異所性石灰化に結び付かないことも示された。新規可視化手法の開発では繊維化の計測方法として配向性の評価法を確立し、更に試料の固定や包埋による影響も示した。

研究成果

• [雑誌論文] Vitamin K-dependent carboxylation of osteocalcin affects the efficacy of teriparatide (PTH1-34) for skeletal repair (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Shimizu, Masahiko Takahata, Yusuke Kameda, Hiroki Hamano, Teppei Ito, Hiromi Kimura-Suda, Masahiro Todoh, Shigeru Tadano, Norimasa Iwasaki
  • 雑誌名: Bone 巻: 64 ページ: 95-101
  • DOI: 10.1016/j.bone.2014.04.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retention of fetuin-A in renal tubular lumen protects the kidney from nephrocalcinosis in rats (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsui I
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol 巻: 304 号: 6 ページ: 751-60
  • DOI: 10.1152/ajprenal.00329.2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studies on bone metabolism by using isotope microscopy, FTIR imaging, and micro-Raman spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Kimura-Suda, Makoto Kajiwara, Naoya Sakamoto, Sachio Kobayashi, Kuniharu Ijiro, Hisayoshi Yurimoto, Hideyuki Yamato
  • 雑誌名: J Oral Biosci 巻: 印刷中 号: 2 ページ: 61-65
  • DOI: 10.1016/j.job.2013.04.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of bone in rats of end stage kidney disease by vibrational spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Kimura-Suda, Mieko Kuwahara, Kousuke Hidaka, Kyousuke Kanazawa, Kyouji Honma, Hidetoshi Ueno, Kenji Bannai, Mikio Sugano, Makoto Kajiwara, Akihiro Ohnishi, Hideyuki Yamato
  • 雑誌名: Mol. Cryst. Liq. Cryst. 巻: 566 号: 1 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1080/15421406.2012.701831
  • 査読あり
• [学会発表] 慢性腎臓病に伴う低代謝回転骨の骨質とミネラル代謝の可視化および解析：FTIR、ラマン、元素イメージングによる低代謝回転骨の骨質とミネラル代謝の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美
  • 学会等名: 平成26年度「腎不全病態研究助成」発表会
  • 発表場所: 経団連会館、東京千代田区
  • 年月日: 2015-07-25
  • 招待講演
• [学会発表] 赤外分光法とラマン分光法による骨組織評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美
  • 学会等名: 第35回日本骨形態計測学会
  • 発表場所: 倉敷市芸文館、倉敷市
  • 年月日: 2015-06-04 – 2015-06-06
  • 招待講演
• [学会発表] ラット骨中のコラーゲンの配向解析手法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅原優輝、松葉豪、伊藤哲平、木村-須田廣美
  • 学会等名: 第64回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター、札幌市
  • 年月日: 2015-05-27 – 2015-05-29
• [学会発表] 赤外イメージングによる骨アパタイトの構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤哲平、兼平裕也、金沢恭祐、木村-須田廣美
  • 学会等名: 第64回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター、札幌市
  • 年月日: 2015-05-27 – 2015-05-29
• [学会発表] ラット骨中のコラーゲンの配向解析手法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅原優輝、松葉豪、伊藤哲平、木村-須田廣美
  • 学会等名: 第3回物構研サイエンスフェスタ 第6回MLFシンポジウム/第32回PFシンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場（エポカルつくば）、つくば市
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-18
• [学会発表] ラット大腿骨の骨形成に伴うコラーゲン繊維配向性の変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤哲平、佐々木了平、金沢恭祐、木村-須田廣美
  • 学会等名: 第27回北海道骨粗鬆症研究会学術集会
  • 発表場所: 北海道大学医学部学友会館フラテ、札幌市
  • 年月日: 2015-02-07
• [学会発表] 関節リウマチでは皮質骨の骨質劣化により早期から骨脆弱性が生じる (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水智弘、高畑雅彦、亀田裕亮、濱野博基、遠藤香織、 平塚重人、 太田昌博、 伊藤哲平、木村-須田廣美、東藤正浩、但野茂、岩崎倫政
  • 学会等名: 第128回北海道整形災害外科学会
  • 発表場所: 札幌医科大学臨床教育研究棟、札幌市
  • 年月日: 2015-01-31 – 2015-02-01
• [学会発表] 慢性腎臓病における心筋の繊維化現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田 廣美、金沢恭祐、伊藤哲平、小林幸雄、圦本尚義、居城邦治
  • 学会等名: 第5回腎不全研究会
  • 発表場所: 全社協・灘尾ホール、東京千代田区
  • 年月日: 2014-12-13
• [学会発表] Collagen fiber orientation in femurs of rats with chronic kidney disease (2014)
  • 著者名/発表者名: Teppei Ito, Kyosuke Kanazawa, Nanako Chaki, Haruka Akiyama, Hiromi Kimura-Suda
  • 学会等名: Chitose International Forum 15
  • 発表場所: Chitose Institute of Science and Technology (Chitose, Japan)
  • 年月日: 2014-10-02 – 2014-10-03
• [学会発表] 骨折後の仮骨形成期における石灰化とコラーゲン繊維の配向 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤哲平、清水智弘、東藤正浩、高畑雅彦、木村-須田 廣美
  • 学会等名: 第63回高分子討論会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス、長崎市
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] Analysis of Collagen Fiber Orientation in Bone of Different Aged Rats Using FTIR Imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Teppei Ito, Kyosuke Kanazawa, Hiromi Kimura-Suda
  • 学会等名: KJF-ICOMEP 2014
  • 発表場所: EPOCHAL TSUKUBA (Ibaraki, Tsukuba, Japan)
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] Characterization of Bone Quality in Rat Femur Performed Combination Therapy with PTH1-34 and Vitamin K2 Using FTIR Imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Teppei Ito, Tomohiro Shimizu, Masahiro Todoh, Masahiko Takahata, Hiromi Kimura-Suda
  • 学会等名: ASBMR 2014 Annual Meeting
  • 発表場所: George R. Brown Convention Center (Houston, TX, USA)
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-15
• [学会発表] ラット大腿骨のコラーゲン線維配向性の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤哲平、佐々木了平、金沢恭祐、木村-須田廣美
  • 学会等名: 2014年度北海道高分子若手研究会
  • 発表場所: 定山渓ビューホテル、札幌市
  • 年月日: 2014-08-29 – 2014-08-30
• [学会発表] 赤外イメージングを用いたヒト腸骨の骨質解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 兼平裕也、伊藤哲平、木村-須田廣美
  • 学会等名: 2014年度北海道高分子若手研究会
  • 発表場所: 定山渓ビューホテル、札幌市
  • 年月日: 2014-08-29 – 2014-08-30
• [学会発表] 副甲状腺ホルモン製剤とビタミンK投与によりラット大腿骨骨折仮骨のコラーゲン配向性が改善し，骨強度の回復を促進する (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤哲平、清水智弘、東藤正浩、高畑雅彦 、木村-須田廣美
  • 学会等名: 第32回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場、大阪市
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-26
• [学会発表] 赤外イメージングによる生骨標本の骨質解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美、伊藤哲平、清水智弘、高畑雅彦
  • 学会等名: 第32回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場、大阪市
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-26
• [学会発表] ビタミンK依存性Gla化蛋白オステオカルシンはテリパラチドの骨治癒促進効果に影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 清水智弘、高畑雅彦、亀田裕亮、濱野博基、平塚重人、伊藤哲平、木村-須田廣美、東藤正浩、但野茂、岩崎倫政
  • 学会等名: 第32回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場、大阪市
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-26
• [学会発表] 安定同位体を用いた慢性腎臓病におけるカルシウム代謝の可視化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美、伊藤哲平、金沢恭祐、小林幸雄、居城邦治、圦本尚義
  • 学会等名: 第57回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜会議センター、横浜市
  • 年月日: 2014-07-04 – 2014-07-06
• [学会発表] 赤外イメージングを用いた仮骨におけるコラーゲン配向性の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤哲平、清水智弘、高畑雅彦、木村-須田廣美
  • 学会等名: 第34回日本骨形態計測学会
  • 発表場所: さっぽろ芸文館、札幌市
  • 年月日: 2014-06-12 – 2014-06-14
• [学会発表] 赤外イメージングによる骨質評価のための試料調整法の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美、伊藤哲平、清水智弘、高畑雅彦
  • 学会等名: 第34回日本骨形態計測学会
  • 発表場所: さっぽろ芸文館、札幌市
  • 年月日: 2014-06-12 – 2014-06-14
• [学会発表] ビタミンK依存性Gla化蛋白オステオカルシンはテリパラチドの骨治癒促進効果に影響する (2014)
  • 著者名/発表者名: 清水智弘、高畑雅彦、亀田裕亮、濱野博基、伊藤哲平、木村-須田廣美、東藤正浩、但野茂、岩崎倫政
  • 学会等名: 第34回日本骨形態計測学会
  • 発表場所: さっぽろ芸文館、札幌市
  • 年月日: 2014-06-12 – 2014-06-14
• [学会発表] 慢性腎臓病に伴う骨・ミネラル代謝異常(CKD-MBD)の骨質の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美、金沢恭祐、伊藤哲平、日高公介、植野秀俊、居城邦治、小林幸雄、圦本尚義
  • 学会等名: 第26回北海道骨粗鬆症研究会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市、北海道)
• [学会発表] Analysis of bone cross-section produced by the frozen section method with FTIR imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: Teppei Ito, Tomohiro Shimizu, Kyosuke Kanazawa, Masahiko Takahata and Hiromi Kimura-Suda
  • 学会等名: CIF’14
  • 発表場所: Chitose Institute of Science and Technology (Chitose, Hokkaido)
• [学会発表] Analysis of collagen structure in rat tibia by FTIR imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: Teppei Ito, Kyosuke Kanazawa, Hiromi Kimura-Suda
  • 学会等名: KJF2013
  • 発表場所: Busan Haeundae Grand Hotel (Busan, Korea)
• [学会発表] Analysis and visualization of bone mineral metabolism in chronic kidney disease by vibrational spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Kimura-Suda, Kyosuke Kanazawa, Teppei Ito, Hidetoshi Ueno
  • 学会等名: 23rd ANZBMS Annual Scientific Meeting
  • 発表場所: Hilton on Park (Melbourne, Australia)
• [学会発表] Characterization of Bone Mineralization in a Rat Model of Chronic Kidney Disease (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Kimura-Suda, Kyosuke Kanazawa, Sachio Kobayashi, Mieko Kuwahara, Teppei Ito, Naoya Sakamoto, Makoto Kajiwara, Hideyuki Yamato, Kuniharu Ijiro, Hisayoshi Yurimoto
  • 学会等名: ASBMR 2013 Annual Meeting
  • 発表場所: Baltimore Convention Center (Baltimore, MD, USA)
• [学会発表] 慢性腎臓病モデルラットにおけるミネラル代謝の可視化・解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美、桑原 三恵子、金沢 恭祐、伊藤哲平、大和 英之
  • 学会等名: 第56回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム (千代田区、東京都)
• [学会発表] 振動分光法による慢性腎臓病の骨・ミネラル代謝の解析と可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美、金沢恭祐、伊藤哲平、桑原三恵子、植野秀俊、梶原誠、大和英之
  • 学会等名: 国際骨代謝学会・日本骨代謝学会第2回合同国際会議（IBMS-JSBMR2013）
  • 発表場所: 神戸国際会議場 (神戸市、兵庫県)
• [学会発表] 赤外イメージング法を用いたPTH投与カニクイザル骨粗鬆症モデルの骨質の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美、伊藤哲平、金沢恭祐、植野秀俊、高尾亮子、下村 綾、磯谷幸宏
  • 学会等名: 第33回日本骨形態計測学会
  • 発表場所: アクトシティ浜松コングレスセンター (浜松市、静岡県)
• [学会発表] Characterization of heart disease in rats with chronic kidney disease by FTIR imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: Kyousuke Kanazawa, Mieko Kuwahara, Kousuke Hidaka, Hidetoshi Ueno,Kenji Bannai, Hideyuki Yamato, Hiromi Kimura-Suda
  • 学会等名: KJF (Korea-Japan Joint Forum)
  • 発表場所: Tohoku university (Sendai)
• [学会発表] Characterization of soft tissues on gold surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Kimura-Suda, Kyousuke Kanazawa, Mieko Kuwahara, Kyouji Honma, Kousuke Hidaka, Hidetoshi Ueno, Shigeaki Miyazaki, Kenji Bannai, Hideyuki Yamato
  • 学会等名: The 2012 International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE2012)
  • 発表場所: Tokyo university (Tokyo)
• [学会発表] Analysis of collagen crosslinking in the tibia bone (2012)
  • 著者名/発表者名: Teppei Ito, Kyosuke Kanazawa, Akihiro Ohnishi, Makoto Kajiwara, Hideyuki Yamato, Hiromi Kimura-Suda
  • 学会等名: 13th Chitose International Forum (CIF13)
  • 発表場所: Chitose Institute of Science and Technology (Chitose)
• [学会発表] Mineral metabolism in rats with chronic kidney disease (2012)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Kanazawa, Mieko Kuwahara, Kousuke Hidaka, Hidetoshi Ueno, Akihiro Ohnishi, Kenji Bannai, Hideyuki Yamato, Hiromi Kimura-Suda
  • 学会等名: 13th Chitose International Forum (CIF13)
  • 発表場所: Chitose Institute of Science and Technology (Chitose)
• [学会発表] Characterization of bone quality in rat model with chronic kidney disease (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Kimura-Suda, Kyousuke Kanazawa, Mieko Kuwahara, Kyouji Honma, Kousuke Hidaka, Hidetoshi Ueno, Kenji Bannai, Makoto Kajiwara, Hideyuki Yamato
  • 学会等名: the ASBMR 2012 Annual Meeting
  • 発表場所: the Minneapolis Convention Center (Minnesota, USA)
• [学会発表] 振動分光法による慢性腎臓病ラットのミネラル代謝の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金沢恭祐、桑原三恵子、日高公介、植野秀俊、大西晃宏、坂内堅二、菅野三喜男、大和英之、木村-須田廣美
  • 学会等名: 第61回高分子年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (横浜)
• [学会発表] 末期腎臓病におけるミネラル代謝と心疾患に関する振動分光学的検討：FTIRイメージングとラマン分光による解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村‐須田廣美、日高公介、桑原三恵子、金沢恭祐、大西晃宏、坂内堅二、菅野三喜男、大和英之
  • 学会等名: 第55回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (横浜)
• [学会発表] 慢性腎臓病ラットで合併する心肥大におけるクレメジンの作用ー心臓における組成成分の変化についてー (2012)
  • 著者名/発表者名: 桑原三恵子、坂内堅二、大西晃宏、木村-須田廣美、大和英之
  • 学会等名: 第55回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (横浜)
• [学会発表] FTIRイメージングによる骨のコラーゲン線維の新規解析法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美、金沢恭祐、日高公介、植野秀俊、大西晃宏、梶原誠、大和英之
  • 学会等名: 第32回日本骨形態計測学会
  • 発表場所: 大阪国際会議場 (大阪)
• [学会発表] 慢性腎臓病モデルラットにおけるミネラル代謝異常の解析-分光学的手法を用いた可視化による検討- (2012)
  • 著者名/発表者名: 桑原三恵子、菅野三喜男、坂内堅二、日高公介、金沢恭祐、大西晃宏、木村-須田廣美、大和英之
  • 学会等名: 第30回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 京王プラザホテル (東京)
• [学会発表] 慢性腎臓病モデルラットにおける心疾患の可視化
  • 著者名/発表者名: 金沢恭祐、日高公介、植野秀俊、木村-須田廣美
  • 学会等名: 生体機能関連化学部会第27回若手フォーラム
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌)
• [学会発表] 振動分光法による骨ミネラル代謝の可視化
  • 著者名/発表者名: 金沢恭祐, 日高公介, 植野秀俊, 大西晃宏, 木村-須田廣美
  • 学会等名: 第47回高分子学会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌)
• [学会発表] FTIRイメージングによる骨コラーゲン線維の解析
  • 著者名/発表者名: 伊藤哲平, 金沢恭祐, 日高公介, 木村–須田廣美
  • 学会等名: 第47回高分子学会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌)
• [学会発表] FTIRイメージングと顕微ラマン分光による慢性腎臓病モデルラットの骨質の解析
  • 著者名/発表者名: 金沢恭祐, 桑原三恵子, 日高公介, 植野秀俊, 伊藤哲平, 廣田一真, 大西晃宏, 坂内堅ニ, 大和英之, 木村–須田廣美
  • 学会等名: 第25回北海道骨粗鬆症研究会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌)
• [図書] 新しい骨形態計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美 他
  • 総ページ数: 229
  • 出版者: ウイネット出版
• [図書] "尿毒症病態への分子分光学的アプローチ", Annual Review 2013 腎臓 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村-須田廣美、大和英之
  • 出版者: 中外医学社
• [産業財産権] 分析用生物試料の作製方法及び作製用治具 (2014)
  • 発明者名: 須田廣美、伊藤哲平
  • 権利者名: 千歳科学技術大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-04-24