| Project/Area Number |
21K09748
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56060:Ophthalmology-related
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
北澤 耕司 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (10760803)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 正裕 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (40634449)
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| Project Period (FY) |
2022-01-04 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 角膜上皮細胞 / 細胞老化 / 角化 / 角膜 |
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| Outline of Research at the Start |
角膜上皮幹細胞疲弊症では幹細胞疲弊に伴う結膜および血管侵入に加えて眼表面上皮の分化異常が生じる。その結果、正常上皮が角化(皮膚化)して高度の角膜混濁をきたし、著明な視力低下を引き起こす。本研究では、角膜上皮の細胞分化を規定する転写因子ネットワークを、スーパーエンハンサーによる制御を中心に解析することで、角膜上皮細胞と表皮角化細胞(皮膚上皮細胞)の角化と非角化を制御する分子メカニズム機構を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
以前に6つのコア転写因子（PAX6, OVOL2, KLF4, SOX9, TP63, MYC）を用いて皮膚線維芽細胞から角膜上皮細胞へのダイレクトリプログラミング（ある分化細胞から違う分化細胞の強制誘導を行う方法）に成功し、これらのコア転写因子が角膜上皮の正常分化を制御することを報告した。まずは正常角膜上皮のオープンクロマチン領域の解析を行うために、ドナー角膜を海外のアイバンクから研究用として入手し、ドナー角膜から角膜上皮細胞のみをディスパーゼを用いて単離し、ATAC-seqをおこないオープンクロマチン領域の解析を行った。現在、PAX6, OVOL2、KLF4に着目し、モチーフ解析を行っており、コア転写因子が角膜上皮分化の維持する分子メカニズムについて解析を進めている。また、角膜上皮特異的遺伝子であるケラチン12にGFPをタグ付けしたヒト表皮角化細胞ライン（HaCaT）を用いて、ケラチン12-GFPレポーターラインを作成している。HaCaTにベクターをノックインすることに成功し、現在クローニングを進めているところである。また、それと同時にヒト培養角膜上皮細胞およびヒト培養結膜上皮細胞の細胞老化について研究を進めていたところ、X線照射により細胞老化を誘導した角膜上皮細胞および結膜上皮細胞の細胞老化では、角化関連遺伝子が非照射細胞と比較し有意に発現が上がっていることを見出した。トランスクリプトーム解析の結果、老化角膜及び結膜上皮細胞で、それぞれ1617、1138個の遺伝子の発現が上昇した。さらに、老化角膜上皮細胞の遺伝子発現プロファイルは、老化結膜上皮細胞と大きく異なり、781遺伝子に2倍以上の発現差を認めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ケラチン12-GFPレポーターラインの作成に時間を要しているため、解析に遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
継続してレポータラインの作成を行うことと、ATAC-seqの解析を引き続き行うが、進捗状況が遅れている。X線照射により細胞老化を誘導したヒト培養角膜上皮細胞およびヒト培養結膜上皮細胞の解析の結果、角化関連遺伝子の発現が誘導されていることから、細胞老化と角化の観点から解析を新たに進めることで角化と非角化を制御する分子メカニズムの解明を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(22 results)
