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Development of retinal regenerative therapy for blindness by inducing endogenous stem cells with glutamate

Research Project

Project/Area Number 16K11323
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Ophthalmology
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

TOKUDA Kazuhiro  山口大学, 医学部附属病院, 助教 (50266863)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 園田 康平  九州大学, 医学研究院, 教授 (10294943)
藏滿 保宏  北海道医療大学, その他, 教授 (50281811)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords網膜幹細胞 / グルタミン酸 / 網膜再生 / 失明 / タンパク質 / 酵素 / 代謝 / ミュラー細胞 / 内在性神経幹細胞 / エネルギー代謝 / 失明予防
Outline of Final Research Achievements

Retinal stem cells in the quiescent state were activated by glutamate at a non-toxic concentration in the matured ex vivo rat retina. By analysing the identified proteins which were up-regulated during stem cell induction, it was suggested that these proteins regulate cell cycle and metabolic state, leading to epigenetic and metabolic reprogramming during stem cell induction. The retinal stem cells were also induced from the primary cells of the mature rat retina and the cell properties were investigated. We further investigated the mechanism of retinal cell proliferation in the animal model of blindness.
For accurate histomorphological evaluation of the retinal stem cells, we developed and reported a new fixative especially for the retinal tissues/cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

成体ラットの網膜には、休止している神経幹細胞が存在し、その内在性幹細胞は低濃度のグルタミン酸で誘導できることが明らかとなった。本研究で同定した幹細胞誘導時の特異的なタンパク質群および代謝動態を制御する因子を人為的に操作することで、効率的に内在性の網膜幹細胞が誘導出来る可能性が示唆された。
失明疾患に対する網膜再生医療が、細胞製剤を使用せず、自己の内在性神経幹細胞誘導で実現するという新たな可能性が示された。今後の研究継続により、低侵襲・低コストで効果が得られる新規の網膜治療法の確立と創薬(点眼薬や注射薬)への発展が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Malta(マルタ)

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    • Author(s)
      Kobayashi Masaaki、Tokuda Kazuhiro、Kobayashi Yuka、Yamashiro Chiemi、Uchi Sho-Hei、Hatano Makoto、Kimura Kazuhiro
    • Journal Title

      Investigative Opthalmology & Visual Science

      Volume: 60 Issue: 2 Pages: 528-528

    • DOI

      10.1167/iovs.18-25678

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    • Author(s)
      Tokuda Kazuhiro、Baron Byron、Kuramitsu Yasuhiro、Kitagawa Takao、Tokuda Nobuko、Morishige Naoyuki、Kobayashi Masaaki、Kimura Kazuhiro、Nakamura Kazuyuki、Sonoda Koh-Hei
    • Journal Title

      Japanese Journal of Ophthalmology

      Volume: 62 Issue: 4 Pages: 481-490

    • DOI

      10.1007/s10384-018-0592-7

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    • Author(s)
      Shimada T, Nanimoto Y, Baron B, Kitagawa T, Tokuda K, Kuramitsu Y.
    • Journal Title

      In Vivo

      Volume: 32 Issue: 4 Pages: 759-763

    • DOI

      10.21873/invivo.11305

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    • Author(s)
      Kuhara K, Tokuda K, Kitagawa T, Baron B, Tokunaga M, Harada K, Terasaki M, Uehara O, Ohta T, Takai R, Hamada J, Kobayashi M, Shimo T, Nagayasu H, Kuramitsu Y.
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 38 Issue: 11 Pages: 6107-6111

    • DOI

      10.21873/anticanres.12961

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    • Author(s)
      Wang Y,Kuramitsu Y,Baron B,Kitagawa T,Tokuda K,Akada J,Maehara SI,Maehara Y,Nakamura K
    • Journal Title

      Int J Oncol

      Volume: 50 Issue: 6 Pages: 606-612

    • DOI

      10.3892/ol.2016.5352

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    • Author(s)
      Tokuda K, Kuramitsu Y, Baron B, Kitagawa T, Tokuda N, Kobayashi M, Kimura K, Sonoda KH, Nakamura K.
    • Journal Title

      Mol Cell Biochem.

      Volume: 419 Issue: 1-2 Pages: 177-84

    • DOI

      10.1007/s11010-016-2769-z

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  • [Presentation] ラットex vivo網膜におけるグルタミン酸での神経前駆細胞誘導時のDRP-3 long isoform発現増強について2018

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      徳田 和央
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      徳田 和央,Baron B,藏滿 保宏,山城 知恵美,小林 正明,内 翔平,波多野 誠,徳田 信子,木村 和博
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      寺西 慎一郎,徳田 和央,山城 知恵美,小林 由佳,守田 裕希子,永井 智彦,山田 直之,鈴木 克佳,木村 和博
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      第122回日本眼科学会総会
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  • [Presentation] Inhibitional effect of TGF-β2-induced EMT in RPE cells by an RAR-γ agonist2018

    • Author(s)
      Kobayashi Y,Orita T,Yamashiro C,Uchi-SH,Hatano M,Kobayshi M,Tokuda K,Yanai R,Takeda A,Ishibashi T,Sonoda KH,Kimura K
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      ARVO 2018
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      Ezaki T,Sagawa H,Tokuda N,Tokuda K,Yamashiro C,Kimura K,Owada Y
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      Experimental Biology 2018
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] グルタミン酸を用いた神経前駆細胞誘導時における,ラットex vivo網膜内の代謝系タンパク質の動態変化2018

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      徳田 和央
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      第132回山口県眼科医会秋季総会
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  • [Presentation] 網膜色素上皮細胞によるコラーゲンゲル収縮に対するRAR‐αアゴニストの抑制作用2018

    • Author(s)
      小林由佳, 佐久間彩乃, 太田真実, 山城知恵美, 内翔平, 小林正明, 波多野誠, 湧田真紀子, 徳田和央, 柳井亮二, 木村和博
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      第57回日本網膜硝子体学会総会
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      徳田 信子,山本 由似,児玉 孝憲,徳田 和央,木村 和博,坂東 康彦,天野 修,大和田 祐二
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      第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
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  • [Presentation] 眼科疾患とストレス適応2018

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      徳田 和央
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      第6回難治性疾患トランスレーションセミナー「ゲノム解析を基盤とするがんと老化関連疾患の病態解明」
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  • [Presentation] Prostaglandin D2による神経細胞活性化に対するEpinastineの抑制作用2018

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      守田 裕希子,山田 直之,吉本 拓矢,徳田 和央,木村 和博
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      野田 健,折田 朋子,緒方 惟彦,吉本 拓矢,湧田 真紀子,徳田 和央,柳井 亮二,木村 和博
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      第56回日本網膜硝子体学会総会
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      山城 知恵美,湧田 真紀子,吉本 拓矢,波多野 誠,能美 なな実,折田 朋子,徳田 和央,柳井 亮二,木村 和博
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  • [Presentation] AHCC inhibits TGF-β-induced EMT in ARPE-192017

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      Tokuda K,Kuramitsu Y,Baron B,Teranishi S,Tokuda N,Kimura K
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  • [Presentation] 点眼防腐剤によるテノン嚢線維芽細胞の角膜上皮細胞との共培養時における筋線維芽細胞への転換2017

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      寺西 慎一郎,徳田 和央,徳久 佳代子,白石 理江,守田 裕希子,山田 直之,木村 和博,徳田 信子,鈴木 克佳
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      第129回山口県眼科医会春季総会及び集談会
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  • [Presentation] 点眼防腐剤によるテノン襄線維芽細胞の角膜上皮細胞との共培養時における上皮間葉転換2017

    • Author(s)
      寺西 慎一郎,徳田 和央,徳久 佳代子,白石 理江,守田 裕希子,徳田 信子,山田 直之,鈴木 克佳,木村 和博
    • Organizer
      第121回日本眼科学会総会
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  • [Presentation] 網膜色素上皮細胞におけるIL-1αを介した無菌性炎症2017

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      小林 正明,内 翔平,波多野 誠,徳田 和央,柳井 亮二,木村 和博
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  • [Presentation] RAR―γアゴニストによる網膜色素上皮細胞の上皮間葉転換の抑制2017

    • Author(s)
      波多野 誠,折田 朋子,徳田 和央,柳井 亮二,武田 篤信,石橋 達朗,園田 康平,木村 和博
    • Organizer
      第121回日本眼科学会総会
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Published: 2016-04-21   Modified: 2022-02-22  

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