D-セリン合成阻害による網膜神経変性抑制効果の解析

• Project/Area Number: 19K18839
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 尾崎 弘典 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (80825240)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
• Keywords: D－セリン / セリンラセマーゼ / 網膜変性 / Ｄ-セリン

Outline of Research at the Start

中途失明の主な原因として、糖尿病網膜症、緑内障、加齢黄斑変性等の疾患がある。それらの病態にはN-メチルD-アスパラギン酸(NMDA)受容体の過剰な活性化を原因とする神経変性が関与している。本研究では網膜変性疾患に対する治療法の選択肢として、D-セリン合成酵素であるセリンラセマーゼ(SRR)の酵素活性を阻害する薬剤を糖尿病モデルマウスへ投与し、D-セリン合成の長期的な抑制を試みる。眼内D-セリンの濃度との相関関係と、SRR阻害剤の網膜障害に対する抑制効果を検討する。本研究で網膜変性疾患の増悪に関与すると思われる眼内D-セリンの制御方法が明らかになれば、臨床応用への基礎データを提供できる。

Outline of Annual Research Achievements

D-セリンは神経伝達物質としてNMDA型グルタミン酸受容体（NMDAR)の活性制御に関わっており、D-セリンの過剰な産生によりNMDARの過剰な活性化を原因とする神経細胞死が生じることが示唆されている。また、筆者らは過去にD-セリン合成酵素であるセリンラセマーゼ（SRR)が糖尿病網膜症における神経細胞死の増悪に関与することを報告した。しかしながらD-セリンの役割の解明については基礎研究にとどまっており、D-セリンの制御による糖尿病網膜症の治療方法は確立されていない。さらに、D-セリンと網膜障害との直接の関係性は明確にされていない。そこで本研究では、糖尿病によって網膜変性を生じる動物モデルにおいて、D-セリン合成酵素であるSRRの酵素活性阻害薬を継続投与した際に、眼内のD-セリンはどのように変動するか、網膜変性の程度にどのように影響を与えるかについて解析を試みた。まずストレプトゾシン(STZ)腹腔内投与によるインスリン分泌低下型糖尿病モデルを作成する目的で、C57BL/6マウスを継続飼育した。マウス等動物の取り扱いに関しては、富山大学動物実験指針に基づいて行った。また、糖尿病モデル動物を作成後、マウスの眼球を摘出し網膜のパラフィン切片作製により網膜神経細胞障害の解析を行うため、麻酔薬およびHematoxylin Eosin(HE)染色試薬の調整を行った。さらにマウス個体ごとに網膜障害を組織学的に評価した。D-セリンの測定方法および網膜障害との関連性については検討中である。