On/Off機能を備えた近赤外蛍光プローブによる網膜低酸素イメージングの開発

• Project/Area Number: 25861614
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Ophthalmology
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 福田 慎一 筑波大学, 医学医療系, 講師 (80643246)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2015: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2013: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 低酸素 / 蛍光プローブ / 糖尿病網膜症 / 網膜静脈閉塞症 / 動物モデル / 低酸素プローブ / 網膜低酸素 / 未熟児網膜症

Outline of Annual Research Achievements

糖尿病網膜症，未熟児網膜症，網膜血管閉塞症など網膜低酸素関連疾患における網膜の相対的・絶対的虚血状態の終末像は病的血管新生によるところが大きい．虚血状態，つまり低酸素状態を的確に評価し早期に対処する事は，終末像に至る事を抑制するために非常に重要である．日常診療で利用されている蛍光眼底用カメラを使用するため特殊な設備を必要とせず，生体組織透過性に優れ自家蛍光の弱い波長領域である近赤外領域を用い，低酸素領域においてのみ蛍光を発するOn/Off機能を備えた近赤外蛍光低酸素小分子プローブを用いて網膜の低酸素領域をin vivoイメージングを行った．眼底(網膜)は生体内で唯一直接神経血管組織を評価する事が可能な部位であり，角膜・水晶体・硝子体は透明な組織であるため，蛍光強度が低下する事が無く直接評価が可能となる．
低酸素プローブにおけるOn/Off機能は，蛍光団がelectron donor として機能し，蛍光がoff 状態になる現象であるd-PeT機構を用いた．マウスおよびウサギの網膜静脈閉塞症モデル・動脈閉塞症モデル・未熟児網膜症モデル、眼虚血症候群モデルにおいて詳細に低酸素領域を評価可能であった．本プローブを用いて初期～～中期の低酸素状態を直接正確に評価する事は早期治療に有用である事可能性が期待される.

Research Products

• [Journal Article] Functional endothelial progenitor cells selectively recruit neurovascular protective monocyte-derived F4/80(+) /Ly6c(+) macrophages in a mouse model of retinal degeneration (2013)
  • Author(s): Fukuda S, Nagano M, Yamashita T, Kimura K, Tsuboi I, Salazar G, Ueno S, Kondo M, Kunath T, Oshika T, Ohneda O
  • Journal Title: Stem Cells Volume: 31 Issue: 10 Pages: 2149-2161
  • DOI: 10.1002/stem.1469
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison of three-dimensional optical coherence tomography and combining a rotating Scheimpflug camera with a Placido topography system for forme fruste keratoconus diagnosis (2013)
  • Author(s): Fukuda S, Beheregaray S, Hoshi S, Yamanari M, Lim Y, Hiraoka T, Yasuno Y, Oshika T
  • Journal Title: Br J Ophthalmol Volume: 97 Issue: 12 Pages: 1554-1559
  • DOI: 10.1136/bjophthalmol-2013-303477
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxidative stress retards vascular development before neural degeneration occurs in retinal degeneration rd1 mice. (2013)
  • Author(s): Fukuda S, Ohneda O, Oshika T.
  • Journal Title: Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. Volume: 252 Issue: 3 Pages: 411-416
  • DOI: 10.1007/s00417-013-2551-9
• [Presentation] Evaluation of Trabeculectomy and Ex-Press Tube Shunt Blebs Using Anterior Segment Polarization-Sensitive Optical Coherence Tomography (2014)
  • Author(s): Shinichi Fukuda, Simone Beheregaray, Kotaro Ishi, Tetsuro Oshika
  • Organizer: World Ophthalmology Congress 2014
  • Place of Presentation: 東京、東京国際フォーラム
• [Presentation] Comparison of three-dimensional optical coherence tomography parameters for early keratoconus diagnosis (2013)
  • Author(s): Shinichi Fukuda, Sujin Hoshi, Masahiro Yamanari, Simone Beheregaray, Takahiro Hiraoka, Yoshiaki Yasuno, Tetsuro Oshika
  • Organizer: The Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • Place of Presentation: シアトル、Washington State Convention Center、アメリカ合衆国
• [Presentation] 前眼部OCTによる角膜形状各パラメーターの円錐角膜判別能力の比較 (2013)
  • Author(s): 福田慎一, 星崇仁, 山成正宏, Yiheng Lim, Simone Beheregaray, 平岡孝浩, 安野嘉晃, 大鹿哲郎
  • Organizer: 第117回日本眼科学会総会
  • Place of Presentation: 東京、東京国際フォーラム
• [Presentation] 前眼部OCTによる白内障術後評価 (2013)
  • Author(s): 福田慎一
  • Organizer: 第28回JSCRS学術総会&第52回日本白内障学会総会
  • Place of Presentation: 東京、シェラトン・グランデ・トーキョーベイ・ホテル
  • Invited
• [Patent(Industrial Property Rights)] 低酸素関連眼疾患のインビボ用診断薬及び治療用組成物 (2014)
  • Inventor(s): 福田慎一、奥田健介、永澤秀子、大鹿哲郎
  • Industrial Property Rights Holder: 福田慎一、奥田健介、永澤秀子、大鹿哲郎
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2014-09-30