Development of novel therapeutics targetingTRP channel for neurotrophic keratopathy

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K10878
• Research Institution: Wakayama Medical University
• Principal Investigator: 岡田 由香 和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (50264891)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 雑賀 司珠也 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (40254544)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 神経麻痺性角膜症 / TRPチャネル

Outline of Annual Research Achievements

神経麻痺性角膜症マウスモデルを作成した。定位脳手術装置を使用し、頭蓋外から20Gのジアテルミー電極を挿入し、三叉神経第１枝を凝固する。このマウスモデルは、角膜の透明性は維持されるものの、瞬目反応や、角膜知覚計を用いた検査で、角膜知覚の低下を確認している。またこのマウスモデルは角膜上皮欠損の創傷治癒が遅延する。
角膜のWhole mountのでニューロンを標識するマーカーであるneuron specific Class III β-tubulin (Tuj1)を免疫染色すると、このモデルマウスは角膜周辺部に三叉神経は残存するものの、角膜中央部の神経は消失していた。
頭蓋外からこの障害三叉神経第１枝にTRPV4 AAVを注入し、角膜上皮欠損の創傷治癒速度がが改善されることを確認した。この時、三叉神経及び角膜でTRPV4が過剰に発現したことを確認している。角膜Whole mountでTuj1を染色しても角膜神経の再生は求められなかった。
この時の角膜は、real time RT-PCRや免疫染色でNGFの発現上昇が認められたが、神経に関連すると報告があるサブスタンスPやCGRPの発現上昇は認めなかった。
神経麻痺性角膜症では、角膜及び障害三叉神経でTRPV4を過剰発現することで、角膜上皮欠損の創傷治癒遅延を改善することができた。TRPV4はこの時、角膜のNGF発現の上昇が関与していると考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Sensory nerve supports epithelial stem cell function in healing of corneal epithelium in mice: the role of trigeminal nerve transient receptor potential vanilloid 4 (2019)
  • Author(s): Okada Y, Sumioka T, Ichikawa K, Sano H, Nambu A, Kobayashi K, Uchida K, Suzuki Y, Tominaga M, Reinach PS, Hirai SI, Jester JV, Miyajima M, Shirai K, Iwanishi H, Kao WW, Liu CY, Saika S.
  • Journal Title: Lab Invest. Volume: 99 Pages: 210-230
  • DOI: 10.1038/s41374-018-0118-4.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research