再生分化による網膜の機能再現と網膜変性疾患の新規治療

通过再生分化再现视网膜功能和视网膜退行性疾病的新疗法

• 批准号: 20H03845
• 负责人: 世古 裕子
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03845/
• 关键词: 網膜; ダイレクト・リプログラミング; 視細胞様細胞; ミューラー細胞; 神経節細胞; 網膜視細胞モデル; ポリシストロニックベクター; 変性視細胞モデル; 網膜双極細胞; 網膜視細胞; 病態解析; 薬剤スクリーニング; 再生; ミュラー細胞; 再生医療; 網膜変性モデル

網膜は一度損傷を受けると回復しない。本研究は、視覚障害の原因となる網膜変性疾患の病態解明や創薬に応用するため、低コスト・簡便で汎用性が高い細胞培養システムを確立するための基盤的研究である。これまでに、視細胞の発生に関わる４種類の転写因子を用いたダイレクト・リプログラミングで、ヒト皮膚線維芽細胞から約１週間で光刺激に応答する視細胞様細胞を分化誘導できること、この方法で作製した網膜色素変性患者細胞由来の変性視細胞モデルが病態解析の一助になる可能性を示した。令和３年度には、スモールスケール（24-well plateの使用）のアッセイ系で、ヒト皮膚線維芽細胞由来変性視細胞モデルの半定量評価を行い、光トランスダクション関連遺伝子などが変性視細胞モデルにおいて発現低下していること、ERストレス阻害剤（4-PBA）によって発現がノーマライズされることを明らかにし、薬剤スクリーニングへの応用の可能性を示した（令和４年度に国際誌に掲載、業績欄参照）。令和４年度には、誘導レベルの不完全性と不均一性の改善に向けた実験にもエフォートを割いた。網膜分化関連転写因子が異なる順で結合された３種類のポリシストロニックベクター（視細胞ポリベクター）を用い、網膜発生過程の再現に関する検証、分化レベルの検証を継続した。同時に、ダイレクト・リプログラミングの適応拡大、すなわち低コスト・鋭敏な評価系を目指し、これまでの24-well プレートから、あらたに96-wellを用いた分化誘導とアッセイを試み、これまでと同様の結果が得られるかどうかを調べ、上記実験に用いた。また、患者細胞モデルの実験も継続し、EYSと光トランスダクション、細胞死との関連等を調べ、網膜変性機序の全容解明に向けて解析を継続した。さらに、ゼブラフィッシュモデルの解析結果も統合することを目指し、ノックアウトの繁殖を行った。

视网膜一旦受损，就无法恢复。这项研究是基础研究，旨在建立一种低成本、简单且高度通用的细胞培养系统，用于阐明导致视力障碍的视网膜退行性疾病的病理学和药物发现。迄今为止，我们已经证明，使用参与光感受器发育的四种类型的转录因子进行直接重编程可以诱导光感受器样细胞的分化，这些细胞在大约一周内对来自人类皮肤成纤维细胞的光刺激做出反应，我们证明了退化的光感受器细胞模型。 2015 年创建的视网膜色素变性患者细胞可能有助于病理分析。 2021财年，我们将使用小型测定系统（使用24孔板）对源自人皮肤成纤维细胞的退化感光细胞模型进行半定量评估，并对退化感光细胞进行半定量评估来源于人皮肤成纤维细胞的细胞模型，我们将对来源于人皮肤成纤维细胞的退化感光细胞模型进行半定量评估，我们将对退化感光细胞模型进行半定量评估，包括与光相关的基因结果表明，ER应激抑制剂（4-PBA）中4-PBA的表达降低，并且ER应激抑制剂（4-PBA）使表达正常化，这表明其应用于药物筛选的可能性。 2020年在国际期刊上发表（见成就专栏）。 2020财年，还致力于改善感应水平的不完整性和不均匀性的实验。使用三种类型的多顺反子载体（光感受器多载体），其中视网膜分化相关转录因子以不同顺序连接，我们继续验证视网膜发育过程的再现和分化水平。同时，为了扩大直接重编程的应用，即创建低成本且灵敏的评估系统，我们尝试使用96孔板代替之前的24孔板来诱导分化和检测。研究是否可以获得结果并将其用于上述实验。我们还继续用患者细胞模型进行实验，研究EYS、光转导和细胞死亡之间的关系，并继续分析以阐明视网膜变性的整个机制。此外，为了整合斑马鱼模型的分析结果，我们进行了基因敲除育种。

项目成果

The transcriptome of wild-type and immortalized corneal epithelial cells.

• DOI: 10.1038/s41597-021-00908-9
• 发表时间: 2021-05-07
• 期刊: Scientific data
• 影响因子: 9.8
• 作者: Furuya K;Wu T;Orimoto A;Sugano E;Tomita H;Kiyono T;Kurose T;Takai Y;Fukuda T
• 通讯作者: Fukuda T

眼の発生と先天異常. やさしい小児の眼科

眼睛发育和先天性异常。

• 发表时间: 2023
• 作者: Yoshida S;Hatasa M;Ohsugi Y;Tsuchiya Y;Liu A;Niimi H;Morita K;Shimohira T;Sasaki N;Maekawa S;Shiba T;Hirota T;Okano T;Hirose A;Ibi R;Noritake K;Tomiga Y;Nitta H;Suzuki T;Takahashi H;Miyasaka N;Iwata T;Katagiri S;東 範行
• 通讯作者: 東 範行

視覚器の発生. 視能検査学. 第2版

视觉器官的发展。

• 发表时间: 2023
• 作者: 奥田真由;尾花 望;奥脇響;中尾 龍馬;泉福 英信;野村 暢彦;溝口利英;東 範行
• 通讯作者: 東 範行

生後早期のスターバーストアマクリン細胞は、ギャップ結合を形成する

出生后早期星爆无长突细胞形成间隙连接

• 发表时间: 2022
• 作者: 丸山 拓真;石井 俊行;碓井 澄子;清水 真澄;金田 誠
• 通讯作者: 金田 誠

Involvement of the C‐terminal domain in cell surface localization and G‐protein coupling of mGluR6

C 末端结构域参与 mGluR6 的细胞表面定位和 G 蛋白偶联

• DOI: 10.1111/jnc.15217
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Neurochemistry
• 影响因子: 4.7
• 作者: Rai Dilip;Akagi Takumi;Shimohata Atsushi;Ishii Toshiyuki;Gangi Mie;Maruyama Takuma;Wada‐Kiyama Yuko;Ogiwara Ikuo;Kaneda Makoto
• 通讯作者: Kaneda Makoto