2017年度; 修士論文発表会が行われました(2018.0207; 杉浦ホール)
ヒト胚子期における腎盂形成の三次元的解析 石山 華
【背景】腎盂の発生はCarnegie Stage(CS)14頃に始まる。この発生過程については、組織切片を用いた平面的な研究が主であり、CSに沿った報告としてShikinamiの報告がある。
【対象と方法】京都大学大学院医学研究科附属先天異常標本解析センター所有のヒト胚子標本の連続組織切片計50個体(CS14～23)をバーチャルスライド化したものを用いて得られた立体情報を対象とした。用いた標本は全て明らかな外表奇形、腎臓の異常を伴っていない。CS分類に従った分化・成長について、１)形態学的検討、２)尿路上皮の組織学的検討、３)定量的検討、の三点について検討した。さらにCS23において確認された腎盤の拡張についての検討や腎盂樹状構造における枝の偏りについての検討を行った。
【結果】A)CS14-CS23間の分化・成長
１)形態学的検討：CS14で尿管芽の周りに造後腎芽体が発生した。その後腎盂の頭側は側方方向へ伸長していったが、CS19から腎盂頭側は正中方向へ伸長した。
２) 組織学的検討：腎盂上皮は、円柱状で核は重層状だった。腎盤部では、CS14、15では核は基底膜側に偏り、CS18以降では核は管腔側に偏っていた。腎杯部では、CS19では核の偏りがなかったが、CS20以降では核は管腔側に偏っていた。
３) 定量的検討：CSの進行に従って、最大分岐次数、腎臓の頭尾長、腎臓総体積、腎盂体積が大きくなっていた。最大分岐次数は12まで見られた。また、腎臓総体積、腎盂体積はCS22から23にかけて急激に大きくなり、CS23では個体差が大きかった。
B)CS23における腎盤の拡張についての検討
１)形態学的検討：CS23で非拡張群は６例、拡張群は４例見られた。拡張群では分岐次数が低い腎盂の拡張が見られたが、非拡張群では拡張がなかった。
２) 組織学的検討：腎盤部、腎杯部ともに、非拡張群では腎盂上皮は円柱状で核は重層状だったが、拡張群では上皮は立方状で核は不規則な単層だった。
３) 定量的検討：腎盂体積、腎臓総体積、腎実質体積、腎臓総体積に対する腎盂体積の比率の４点では拡張群のほうが非拡張群より大きく、腎臓総体積に対する腎実質体積の比率では非拡張群のほうが拡張群より大きく、いずれもで非拡張群と拡張群について有意な差が認められた。腎臓頭尾長、最大分岐次数では拡張群のほうが非拡張群より大きかったが、非拡張群と拡張群で統計学的に有意な差が認められなかった。
C)腎盂樹状構造における枝の偏りについての検討：上極部、下極部と中央部の末端分岐次数（これ以上分岐していない腎盂の分岐次数）は上極部、下極部のほうが中央部より大きく、統計学的に有意な差があることが確認できた。
【結論】 本研究では、ヒト胚子期で正常と判断された個体の連続組織切片のバーチャルスライド画像を用いて腎臓・腎盂の立体像を作製し、CSの進行に従った腎盂の形態学的、組織学的、定量的検討について明らかにした。特に、太い腎盤部の拡張がCS23で顕著に認められ、拡張によって腎盂上皮の組織像が大きく変化していた。また、腎盂の二又分岐が12回みられたことから、胚子期において腎盂樹状構造の基本構造がほぼ形成されるということが明らかになった
37. Ishiyama H, Ishikawa A, Imai H, Matsuda T, Yoneyama A, Yamada S, Takakuwa T. Spatial relationship between the metanephros and adjacent organs according to the Carnegie stage of development. Anat Rec (Hoboken) 2019. 302, 1887-2104. DOI: 10.1002/ar.24103
34. Ishiyama H, Ishikawa A, Kitazawa H, Fujii S, Matsubayashi J, Yamada S, Takakuwa T, Branching morphogenesis of the urinary collecting system in the human embryonic metanephros, PLoS One 13(9): e0203623. doi: 10.1371/journal.pone.0203623