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ヒト網膜オルガノイドとマイクログリア共培養系を用いた糖尿病網膜症メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 21K09727
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56060:Ophthalmology-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

大内 亜由美  順天堂大学, 医学部, 准教授 (80645664)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords網膜3次元培養 / マイクログリア / 糖尿病網膜症 / 網膜オルガノイド / 網膜3次元培養
Outline of Research at the Start

本申請課題は、本邦の失明原因の第3位である糖尿病網膜症の病態解明を目指し、ヒト糖尿病網膜症における高血糖による網膜炎症およびニューロン障害をモデル化するために、ヒトiPS由来網膜オルガノイドと同マイクログリアの共培養系を用いて、高グルコース条件下でのマイクログリアの活性および網膜ニューロンへの影響について多角的網羅的に解析を行い、糖尿病網膜症の発症進展に関わるマイクログリア・ニューロン相関の解明に挑戦する。

Outline of Annual Research Achievements

昨年われわれが確立したヒトiPS細胞由来網膜オルガノイドとヒトiPS細胞由来マイクログリア前駆細胞を共培養し作成した新規共培養モデルを用いて、培養条件に様々な刺激を加えることで、糖尿病網膜症環境を模倣し、シングルRNAシークエンシング解析を行うことで、糖尿病網膜症環境におけるマイクログリアとニューロンの相関を解析した。
まず、HIF-PH阻害剤であるDimethyloxalylglycine (DMOG)を培養液に添加し、マイクログリアを含むオルガノイドと含まないオルガノイドでの虚血網膜環境におけるマイクログリア・神経相関を検討した。その結果、マイクログリアが共培養されている網膜オルガノイドとマイクログリアを含まない網膜オルガノイドでは網膜ニューロンにおける病態にかかわる様々な遺伝子の発現に差があることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

シングル細胞RNAシークエンシング解析に向けた条件検討、調整に予定以上の時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

シングル細胞RNAシークエンシング解析の結果から、糖尿病網膜症環境におけるマイクログリアとニューロンの相関に関してバイオインフォマティクスを用いて解析し、糖尿病網膜症の病態に大きく影響する神経グリアユニットの機序解明、および神経保護、または障害に働くマイクログリアの極性分子に関して治療ターゲットとして応用を目指していく。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 Other

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

  • [Int'l Joint Research] The Scripps Research Institute/Lowy Medical Research Institute(米国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Lowy Medical Research Institute/The Scripps Research(米国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] The Scripps Research Institute/Lowy Medical Research Institute(米国)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Integrating human iPSC‐derived macrophage progenitors into retinal organoids to generate a mature retinal microglial niche2023

    • Author(s)
      Usui‐Ouchi Ayumi、Giles Sarah、Harkins‐Perry Sarah、Mills Elizabeth A.、Bonelli Roberto、Wei Guoqin、Ouchi Yasuo、Ebihara Nobuyuki、Nakao Shintaro、Friedlander Martin、Eade Kevin T.
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 71 Issue: 10 Pages: 2372-2382

    • DOI

      10.1002/glia.24428

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Galectin-3, a damage-associated molecular pattern, in tears of patients with vernal keratoconjunctivitis2023

    • Author(s)
      Ito Yousuke、Usui-Ouchi Ayumi、Ebihara Nobuyuki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Ophthalmology

      Volume: 67 Issue: 4 Pages: 431-439

    • DOI

      10.1007/s10384-023-00994-9

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deletion of Tgfβ signal in activated microglia prolongs hypoxia‐induced retinal neovascularization enhancing Igf1 expression and retinal leukostasis2022

    • Author(s)
      Usui‐Ouchi Ayumi、Eade Kevin、Giles Sarah、Ideguchi Yoichiro、Ouchi Yasuo、Aguilar Edith、Wei Guoqin、Marra Kyle V.、Berlow Rebecca B.、Friedlander Martin
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 70 Issue: 9 Pages: 1762-1776

    • DOI

      10.1002/glia.24218

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Retinal Disease and Metabolism2022

    • Author(s)
      Fu Zhongjie、Usui-Ouchi Ayumi、Allen William、Tomita Yohei
    • Journal Title

      Life

      Volume: 12 Issue: 2 Pages: 183-183

    • DOI

      10.3390/life12020183

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 糖尿病網膜症における虚血と炎症への挑戦2023

    • Author(s)
      大内亜由美
    • Organizer
      第62回網膜硝子体学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 糖尿病網膜症における網膜マイクログリアの機能と極性制御の解明2023

    • Author(s)
      大内亜由美
    • Organizer
      第38回糖尿病合併症学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 虚血網膜症モデルにおけるASIC1a特異的阻害抗体の効果2023

    • Author(s)
      大内亜由美, Aguilar E, Qiang M, 岸下秀太, Guang Y, Friedlander M, 海老原伸行
    • Organizer
      第127回日本眼科学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 糖尿病黄斑浮腫症に対するファリシマブへの切り替えによる短期成績と反応性の検討2023

    • Author(s)
      大内亜由美,松澤 萌,二宮以信,坂西良仁,藤井達也,海老原伸行
    • Organizer
      第77回日本臨床眼科学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ヒトiPS細胞由来網膜オルガノイドとマイクログリアの新規共培養モデルの開発2022

    • Author(s)
      大内亜由美, Kevin Eade, Sarah Giles, Martin Friedlander, 海老原伸行
    • Organizer
      第126回日本眼科学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] New co-culture system of human iPSC induced retinal organoid and microglia2022

    • Author(s)
      Ayumi Usui-Ouchi, Sarah Giles, Kevin Eade, Nobuyuki Ebihara, Martin Friedlander
    • Organizer
      The association for research in vision and ophthalmology(ARVO)annual meeting 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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