2016 Fiscal Year Research-status Report
網膜色素変性に対するカルパイン分子標的を応用した新規治療法
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16K11313
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
中澤 満 弘前大学, 医学研究科, 教授 (80180272)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 遺伝性網膜変性疾患 / 網膜色素変性 / 眼薬理学 / 光干渉断層法 / 視細胞保護 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞死に関与する因子のひとつであるカルパインのうち、ミトコンドリアカルパイン－1を特異的に阻害するペプチドについて、ラット眼球を用いてペプチドを点眼することで網膜や視神経乳頭への送達の動態を免疫組織化学法およびERISA法を用いて定性的および定量的に解析した。その結果、野性型ラットにおいてはペプチド点眼後1時間にて網膜および視神経乳頭にまで到達しているこのが明らかとなり（4.48マイクロM)、以後急速に量は減少するものの6時間後でも網膜内濃度は0.29マイクロMと、本ペプチドのIC50と考えられる197nMを十分に上回っていた。このことからラットのような齧歯類の場合、本ペプチドのような分子量2,000程度の分子であれば6時間毎の点眼にても十分に網膜視細胞層まで、有効濃度を維持できる可能性が示唆された。
また、網膜変性の指標として光干渉断層法（OCT）の所見を参考にする目的から、RCSラット、ロドプシンP23HおよびS334terトランスジェニックラットにおける網膜変性の自然経過をOCTにて経時的に観察し、そこで観察された異常所見が視細胞のどのような病理所見に対応するものであるかを光学顕微鏡所見と電子顕微鏡所見ならびに網膜電図などの所見と照合することで解析した。その結果、それぞれの特異的遺伝子変異に対応してOCT所見による視細胞内節および外節層の所見の変化や外顆粒層の厚さの変化などに特徴的所見を認めた。遺伝子変異の違いによりOCT所見と網膜電図の関連性にも特徴的な差異がみられることが判明した。今後、各遺伝子変異動物によるペプチド投与による視細胞保護効果をOCTにより検討するに当たって基礎となるデータを得ることができた。
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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
研究立案の頃は動物用OCTによる網膜断層撮影の方法にやや困難を感じていたが、試行錯誤を繰り返すことで次第にそのノウハウを習得できた。現在ではかなり明瞭な画像を得ることができるようになっている。また、新規に取得した動物用網膜電図計の使用方法にも慣れ、安定した波形を得ることが出来るようになっている。さらに、光学顕微鏡標本や電子顕微鏡標本の作製に当たって、当初は網膜剥離は不可避的に発生していたが、これも専門家にアドバイスをもらい、眼球の固定法に問題があったことが判明して試行錯誤を繰り返した結果、現在では網膜剥離の発生は激減している。平成29年度はペプチドを実際に変性動物に投与して実際にOCT上でどのような変化が観察されるのかを中心に研究を進めることができる状態にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
ミトコンドリアカルパイン－１阻害ペプチドが原因遺伝子変異秘匿的に視細胞保護効果を示すかどうかの研究に進む予定である。具体的にはこれまでのRCSラット、ロドプシンP23HおよびS334terトランスジェニックラットに加えて、Rd1, Rd2, RDH5ノックアウトマウスおよびRPE65ノックアウトマウスを加えて保護効果を検討する。検討方法は前年度に検討したOCT、網膜電図、光学組織所見および電子顕微鏡所見を用い、RCSラットやロドプシントランスジェニックラットにおいてはペプチド点眼開始時期の違いによる視細胞保護効果の差異の有無についても明らかにしたいと考えている。
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