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2020 年度 実施状況報告書

内皮細胞のheterogeneityに着目した糸球体毛細血管網の維持機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K08620
研究機関日本医科大学

研究代表者

三井 亜希子  日本医科大学, 医学部, 講師 (50544417)

研究分担者 清水 章  日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (00256942)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード糸球体腎炎 / 内皮細胞 / イメージング / 炎症細胞
研究実績の概要

進行性の糸球体疾患は、原因に関わらず糸球体障害の遷延から糸球体硬化へと進展し、最終的に末期腎不全に至る。申請者らは、糸球体毛細血管網の障害とその遷延、さらに障害後の修復不全が糸球体硬化へと進展することをこれまでに報告してきており、糸球体硬化の進展抑制には糸体内皮細胞の形態・機能の維持と障害後の適切な修復が重要であると考えている。内皮細胞には形質の異なる細胞群が存在することが知られており、糸球体障害後の修復に関わる内皮細胞にはどのような特徴があるのかに着目した。本研究は、内皮細胞の形態の変化、代謝プロファイルを中心とした機能の変化、血管内皮幹細胞の存在の有無(自己再生能を持つか)、について検討し、糸球体毛細血管網の恒常性の維持と障害後の修復を誘導する因子の同定を目的とする。
方法として、1)ラット可逆性腎炎モデルを用いた検討では、腎炎惹後の糸球体障害から修復する過程を経時的に検討する。糸球体内皮細胞とそれを取り巻く細胞群の動き、形態変化を3次元イメージングにより可視化し、傷害後の修復における毛細血管の発芽・伸長、吻合(細胞の動き)を解析する。また、単離糸球体およびレーザーマイクロダイセクション(LMD)法により採取した内皮細胞を用いて代謝プロファイルを検討する。2)ヒトサンプルを用いた検討においても、臨床で経験する『治る腎炎』と『治りにくい腎炎』では、内皮細胞障害の重症度に違いがあり、糸球体内に浸潤している炎症細胞の質が異なるのではないかと考え、内皮細胞障害の組織像の定量化による解析と浸潤しているマクロファージや好中球の質の違いを検討する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

動物実験モデルの検討では、可逆性腎炎モデルの作製は問題なくできており、得られた腎組織サンプルを解析中である。臓器透明化の手法では透明化試薬を複数検証し、抗原性を保持しつつ、厚みのある組織サンプルの顕微鏡観察に適している方法を検討している。血管内皮の同定に用いる抗体、蛍光標識方法を検討しているところで、進んでおらず、実験計画からやや遅れている。
ヒトサンプルを用いた検討では、内皮細胞マーカーの染色により内皮細胞障害の重症度を画像解析により定量化し、治る腎炎の代表である溶連菌感染後糸球体腎炎では内皮細胞障害が軽度であること、また浸潤しているマクロファージの検討では抗炎症性のM2cマクロファージが他の疾患より多いことを見出した。また治りにくい腎炎の代表であるANCA関連血管炎では好中球細胞外トラップ(NETs)形成に関与する好中球(シトルリン化ヒストン陽性好中球)が糸球体内、傍尿細管毛細血管内に多く浸潤し、強い炎症を惹起している可能性を見出した。

今後の研究の推進方策

ヒトサンプルを用いた検討では、内皮細胞障害の重症度や浸潤している炎症細胞の形質の違いについての検討は順調に進んでおり、今後は内皮細胞の形質の違いについて検討を進める。レーザーマイクロダイセクション(LMD)法により採取した糸球体を用いて、血管新生や代謝プロファイルに関連する遺伝子の発現について、疾患間の違いや同一疾患においても病期の違いの有無について検討する。
また動物実験に関しては、引き続き腎炎モデルを作製し、得られた腎組織サンプルを用いて、3Dイメージングにより糸球体毛細血管網を可視化し、糸球体障害後の修復過程を経時的に観察する。臨床サンプルと同様に、内皮細胞の形質の違いについても検討を進める。

次年度使用額が生じた理由

今年度は、ヒトサンプルを用いた検討では、概ね予定どおり進行しているものの、動物実験において予備実験段階で結果が得られておらず、実験スケジュールや実験方法を再検証し、次年度は本実験を開始しデータ解析をおこなう予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Immunohistochemical detection of citrullinated histone H3‐positive neutrophils is useful for identifying active glomerular and interstitial lesions in antineutrophil cytoplasmic antibody‐associated vasculitis2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura Hidehito、Mii Akiko、Shoji Jun、Arakawa Yusuke、Shimizu Akira
    • 雑誌名

      Histopathology

      巻: 78 ページ: 520~531

    • DOI

      10.1111/his.14247

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatiotemporal ATP Dynamics during AKI Predict Renal Prognosis2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Shinya、Yamamoto Masamichi、Nakamura Jin、Mii Akiko、Yamamoto Shigenori、Takahashi Masahiro、Kaneko Keiichi、Uchino Eiichiro、Sato Yuki、Fukuma Shingo、Imamura Hiromi、Matsuda Michiyuki、Yanagita Motoko
    • 雑誌名

      Journal of the American Society of Nephrology

      巻: 31 ページ: 2855~2869

    • DOI

      10.1681/ASN.2020050580

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Update on Recurrent Focal Segmental Glomerulosclerosis in Kidney Transplantation2020

    • 著者名/発表者名
      Shoji Jun、Mii Akiko、Terasaki Mika、Shimizu Akira
    • 雑誌名

      Nephron

      巻: 144 ページ: 65~70

    • DOI

      10.1159/000510748

    • 査読あり
  • [学会発表] 糸球体腎炎の管内増殖性病変における糸球体毛細血管傷害の検討2020

    • 著者名/発表者名
      新井桃子、三井亜希子、酒井行直、清水章、鶴岡秀一
    • 学会等名
      日本腎蔵学会学術集会
  • [学会発表] 当院における腎障害を伴う悪性高血圧症15例の臨床的特徴2020

    • 著者名/発表者名
      中里玲、三井亜希子、酒井行直、鶴岡秀一
    • 学会等名
      日本腎蔵学会学術集会
  • [学会発表] Glomerular tip lesionを伴う膜性腎症の6症例2020

    • 著者名/発表者名
      荒川裕輔、三井亜希子、酒井行直、清水章、鶴岡秀一
    • 学会等名
      日本腎蔵学会学術集会
  • [学会発表] 実験ことはじめ-you can do it now:ITそれが見えたら研究しよう- 目的とする物質の局在を可視化したい!2020

    • 著者名/発表者名
      三井亜希子
    • 学会等名
      日本腎蔵学会学術集会

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公開日: 2021-12-27  

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