2015 Fiscal Year Research-status Report
神経ー角膜上皮ー角膜実質細胞3者共培養システムの開発及び角膜機能維持機構の解明
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15K10868
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
高 知愛 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 講師 (70314797)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近間 泰一郎 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 准教授 (00263765)
木内 良明 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 教授 (40214738)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 眼細胞生物学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はin vitroでの角膜再生及びその機能の維持機構を明確にし、角膜再生の条件を突き止めることを究極の目的とし、角膜を構成する各細胞同士（上皮細胞、神経細胞、実質細胞）がどのように影響しあっているのか、あるいは角膜機能にどのように関与し、制御を行っているのかを明らかにしようとする研究であります。最終的には、人工的な、より生体に近い角膜再生を目指し、様々な治療困難とされる疾患に対して、各異なる細胞からの新たな治療に繋がる因子の同定、そのメカニズムを解明しようとするものであります。
その為に、まず、今まで行っていた異なる細胞同士の共培養システムを参考にし、角膜以外の複雑に異なる細胞同士で構成されている網膜など、目の他の組織での細胞を用いて、さらなる共培養システムを確立させています。その研究の成果として、網膜色素上皮細胞と神経細胞との共培養により、網膜色素上皮細胞内で、神経ガイダンス因子であるセマフォリン4Aの発現が増加していることがわかりました。しかも、その現象は、神経細胞から分泌されるPACAP神経性因子によるものであることが証明されました。このような培養系をさらに発展し、今まで難しいとされた神経細胞と同時に異なる細胞間、3者の共培養システムを確立できると、今後さらなる新しい治療開発への基盤を提供できる様になると期待されます。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は現在までおおむね達成できていると評価できると考えられます。
その根拠としては、まず、申請時、初年度の研究計画である共培養システムの確立に関して、重要なポイントである、共培養に用いるマトリックス（pore membraneなど）の試験実験は成功しており、実際にその共培養の結果を論文により、報告しています。その培養の条件から、今後もっと複雑な生体内に近い環境での共培養ができると考えています。、従って、この研究は当初の計画通りに進行できていると考えられます。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の進み方としては、まず、今まで得られた結果を元にさらに、共培養系を工夫し、神経細胞（三叉神経）と角膜上皮細胞、実質細胞、3者が揃った培養系を確立させて、試験管内での角膜細胞の構築モデルを確立し、様々な状況、病態に対するメカニズムを解明できる実験系を作って行きたいと思っています。
さらに、三叉神経の角膜上皮細胞、実質細胞に及ぼす様々な影響を詳細に証明していき、角膜創傷治癒の過程で有効に応用できる因子の同定、治療薬開発に貢献したいと考えています。それに加え、角膜上皮細胞の重層化に大きなファクターである酸素の影響も考え、その酸素の影響と神経性因子との関連にも着目し、総合的な角膜細胞に対する制御の解明に取り組みたいと考えています。
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| Causes of Carryover |
次年度はこの研究の本筋とも言える各種の角膜細胞を含め、様々な初代培養細胞を用いた共培養実験を行わなければならないために、多少の追加実験が必要になったため、その培養に用いる異なる新たな実験器具購入に必要と考え、次年度の研究費として申請しています。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度ももっと生体内に近い共培養システムの確立のため、様々な新たに開発されている培養器具（transwellなど）の購入のために使用したいと考えています。
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