Werner症候群患者とwrn/recql5 DKOマウスを用いた「老化バイオアイマーカー」の探索

• Project/Area Number: 23K09021
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 横内 裕敬 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任教授 (00392407)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 光干渉断層計 / 疾患モデルマウス / 早老症 / Werner症候群

Outline of Research at the Start

超高齢社会を迎えた現在において、高齢者の眼の健康状態や老化状態を客観的に評価する「老化バイオアイマーカー」の確立は急務であり、眼科領域においては網脈絡膜の画像解析が光干渉断層計によって劇的に進化し、高齢者の眼疾患の病態解明に寄与している。本研究では、老化の進行が早いWerner症候群患者やその疾患モデルマウス(wrn/recql5 DKO マウス)の眼を「眼老化モデル」として、加齢による網脈絡膜構造の変化」を経時的にOCTにて解析し、その老化進行時期に合わせて既存の細胞老化に特異的なマーカーについて、疾患モデルマウス網膜での発現量を解析し、眼の老化に特異的な老化バイオアイマーカーを確立する

Outline of Annual Research Achievements

超高齢社会を迎えた現在において、高齢者の眼の健康状態や老化状態を客観的に評価する「老化バイオアイマーカー」の確立は急務であり、眼科領域における網脈絡膜の光干渉断層計（OCT: optical coherence tomography）による解析が高齢者の様々な眼疾患の病態解明に寄与している。現時点における臨床分野の研究成果では、老化の進行が早いWerner症候群患者を「眼老化モデル」として、同年齢のコントロール群とOCTでの比較検討を行ったところ、網膜内層（網膜神経線維層）に菲薄化がみられた。脈絡膜に関しても同年齢のコントロール群に比して菲薄化がみられた。統計学的有意差を確かなものにするために今後症例を集めてさらに検討していく予定である。さらに、加齢による「網膜と脈絡膜構造の変化」を経時的にOCTにて解析、さらに既知の老化マーカーである血清中の各種サイトカイン（IGF1,アディポネ クチン,TNFα,フィブロネクチン,インスリン,エストロゲン,テストステロン,アルブミン等）との相関をみることにより、なんらかの「老化進行度の基準」を確立する。基礎分野では、Werner症候群の疾患モデルマウスである生後6か月齢のwrn/recql5 DKOマウスのflat mount retinaのRBPMS免疫染色によって、網膜神経節細胞数が同年齢の正常マウスの網膜に比して減少していたことより、Werner症候群患者のOCT画像でみられた網膜内層の菲薄化の原因の要因の１つではないかと推測された。さらにその老化進行時期（月齢数）に合わせて既存の細胞老化に特異的なマーカーや酸化ストレスマーカーについて、疾患モデルマウス網膜での発現量を解析し、今後疾患マウスOCT画像と比較検討することで、眼の老化に特異的な「老化バイオアイマーカー」の確立を目指していく。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度にて、臨床分野の研究成果では、当大学における患者リクルートの成功により、老化の進行が早いWerner症候群患者を「眼老化モデル」として、同年齢のコントロール群とOCTでの比較検討を行ったところ、網膜内層（網膜神経線維層）に菲薄化がみられた。脈絡膜に関しても同年齢のコントロール群に比して菲薄化がみられた。次年度以降、症例を増やし統計学解析を強固なものし、かつWerner症候群の症例ごとのＯＣＴの経時的変化と既知の老化マーカーである血清中の各種サイトカイン（IGF1,アディポネクチン,TNFα,フィブロネクチン,インスリン,エストロゲン,テストステロン,アルブミン等）との相関をみていく。
基礎分野では、初年度は進捗はやや遅れているが生後6か月のwrn/recql5 DKOマウスのflat mount retinaを用いたRBPMS免疫染色によって網膜神経節細胞数は、同年齢の正常マウスの網膜に比して減少していたことの再現性を確認できた。また併せてグリア細胞数も同年齢の正常マウスと比較して有意に減少していることは確認でき、こちらは再現性の確認を今後個体数を増やして引き続き検証を重ねていく予定である。一番懸念のあった患者リクルートが概ね順調であったため、初年度進捗は良好と考える。

Strategy for Future Research Activity

臨床分野では患者リクルートを老年内科と連携して引き続き積極的に行う。同年齢のコントロール群とOCTでの比較検討を行ったところ、網膜内層（網膜神経線維層）に菲薄化がみられた。脈絡膜に関しても同年齢のコントロール群に比して菲薄化がみられたため、症例を増やしつつ、Werner症候群の症例ごとのＯＣＴの経時的変化を解析していく。さらに採血によって得られた既知の老化マーカーである血清中の各種サイトカイン（IGF1,アディポネクチン,TNFα,フィブロネクチン,インスリン,エストロゲン,テストステロン,アルブミン等）との相関を統計解析ソフト（SPSS）を使用しみていく。
正常人の脈絡膜OCT画像と比較解析をするにあたり、脈絡膜OCT画像の血管領域・管腔領域の自動抽出を可能にする機械学習技術を用いたアルゴリズムの確立は、まだ試作段階の域を出ず、次年度はチカラをいれていかなくてはいけないところである。
基礎分野では、初年度は進捗はやや遅れているが生後6か月のwrn/recql5 DKOマウスのflat mount retinaを用いたRBPMS免疫染色によって網膜神経節細胞数は、同年齢の正常マウスの網膜に比して減少していたことの再現性を確認できた。また併せてグリア細胞数も同年齢の正常マウスと比較して有意に減少していることは確認でき、こちらは再現性の確認を今後個体数を増やして引き続き検証を重ねていく予定である。