2017 Fiscal Year Annual Research Report
Generation of self-induced retinal ganglion cells with functioning axons from pluripotent stem cells.
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15H02566
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| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
東 範行 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 感覚器・形態外科部, 医長 (10159395)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 卓 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 視覚科学研究室, 研究員 (20443400)
渡辺 修一 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (60138120)
田丸 文信 埼玉医科大学, 医学部, 助教 (70337541)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 眼科学 / 再生医学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は世界で初めてヒトおよびマウスのiPS細胞やES細胞から網膜神経節細胞の作製技術を確立した。この網膜神経節細胞は機能する長い軸索をもつ成熟したもので、作製効率は90%以上で、50日以上生存できるが、従来は機械的に単離していた。これに対して、今回はimmunopanningによって純化することに成功した。軸索流やPatch clamp法による電気生理学的機能をもつことを確認した。
次に、網膜神経節細胞の移植実験を行った。これまでにマウスES細胞から作製した網膜神経節細胞を視神経を挫滅したマウスの網膜内に移植して、ドナー細胞の生着を確認した。今回は、ヒトiPS細胞にGFPを導入して可視化させた後に、網膜神経節細胞を作製し、これを純化して移植した。レシピエントは免疫不全マウスであり、網膜上に移植した。ドナーの網膜神経節細胞はレシエントの網膜内に生着し、さらに軸索を伸ばして、視神経内へ侵入することが確認された。以上から、動物実験ではあるが、視神経移植の可能性が示された。
軸索は網膜から視神経を経て視交叉を通り、外側膝状体や上丘に至る複雑な経路をたどる。この経路探索にはさまざまな誘導物質が道標となっているが、これらの物質の効果を判定する方法をin vitroで開発した。マイクロビーズにSem 3AやSlit 1を浸透させ、慎重する軸索を屈曲させるとともに、その屈曲度を定量化した。軸索の先端における成長円錐への薬物の影響を評価することに成功した。さらに、長時間の動画撮影によって、軸索の伸長と屈曲、経路探索を評価する方法も確立した。
網膜神経節細胞の生命維持と軸索伸長には隣接するグリア細胞、ことにミューラー細胞に影響される。アストロサイトあるいはミューラー細胞と共培養し、前者では軸索束の形成、後者では良好な軸索伸長を確認した。ミューラー細胞と共培養時の培養上清のプロテオ-ム解析を行った。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(16 results)
