Transcriptional landscape of corneal epithelial cell identity

• Project/Area Number: 16K20308
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Ophthalmology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Nakagawa Suguru 東京大学, 医学部附属病院, 登録診療員 (60772035)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 角膜 / エピゲノム / 次世代シーケンサー / 転写因子 / 細胞運命制御 / リプログラミング / 角膜上皮 / 再生医療

Outline of Final Research Achievements

We performed transcriptome and epigenome analysis using next generation sequencer (Illumina Hiseq 2500). We identified genome-wide active enhancers and eye-related transcription factor binding sites,.Eye-related transcription factor and stratified epithelium-related transcription factors act together to maintain cornea-specific phenotype around corneal selective enhancers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

角膜は無血管・透明であり、高いバリア機能を持つ一方、隣接する結膜は、血管に富んだ不透明な組織である。角膜上皮幹細胞が障害される角膜輪部機能不全は、周囲より結膜血管組織の侵入により失明する予後の不良の疾患であり、難治である。しかし、角膜上皮細胞の特異性維持に関与する転写制御ネットワークはこれまで不明であった。
本研究において、次世代シーケンサーを用いたゲノムワイドなエピゲノム解析により角膜上皮細胞の特異性維持に関与する転写制御プログラムの全体像が明らかとなった。角膜輪部機能不全の新たな治療法を創出する基盤になると期待される。