2017 Fiscal Year Research-status Report

足細胞におけるスリット膜の形成・消失・再生過程～電顕3D再構築法を活用した解析～

Research Project

Project/Area Number	17K08521
Research Institution	Juntendo University
Principal Investigator	市村浩一郎順天堂大学, 医学部, 准教授 (10343485)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	足細胞 / スリット膜 / 足突起消失 / ネフローゼ症候群 / FIB/SEM / 三次元超微形態解析
Outline of Annual Research Achievements	足細胞のスリット膜は血漿タンパク質の尿中への漏出を防ぐバリア機能を持つ。スリット膜は足細胞の発生期に形成され、病態時に消失・再生するのだが、これら３つの過程の形態的プロセスは断片的にしか理解されていない。そこで、本研究では、電顕3D再構築法（FIB/SEM法）を活用し、「スリット膜の形成・消失・再生」の形態プロセスを立体的に完全解明する。さらに、免疫FIB/SEM法により、スリット膜関連分子の局在変化を立体的に明らかにし、３つの過程における関連分子の役割を考察する。本年度は主に足細胞の病態時におけるスリット膜の消失過程について、FIB/SEM法により解析を行った。病態モデルとしては、ラットのネフローゼ症候群モデル（PAN腎症）を用いた。PAN腎症では早期より（第2～3病日）スリット膜の上方偏位が始まり、その下方にタイト結合が現れることがわかっている。FIB/SEM像でも同様の所見を確認できた。さらに病態が進行するとスリット膜はほぼ失われ、足細胞同士はタイト結合のみで連結するようになる。このような細胞間結合装置の変化に伴い、足細胞の突起構造も大規模に「改築」される。今回の研究では突起構築の改築過程も詳細に記載することができた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 1: Research has progressed more than it was originally planned. Reason 病態時における足細胞の突起消失・スリット膜改変過程のデータが予想以上に早く出揃ったため、この点に関する論文を腎臓病学の欧文誌に投稿した。査読結果に従い、まもなく修正原稿を再投稿する（平成30年5月10日現在）。
Strategy for Future Research Activity	連続断面像からの再構築解析（特に構造物抽出、いわゆるセグメンテーション作業）に多大な時間を要しており、これが研究遂行の律速段階となっている。次年度は、より高性能な画像解析ワークステーションを増設し、解析の効率を高めることにしている。また、本研究への参画を希望する大学院生を募り、解析の人手を増やしていくことも進めている。