網膜疾患病態解明に向けたマルチファクター生体内イメージングシステムの構築

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11445
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 國方 彦志 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (40361092)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 生体内イメージング

Outline of Annual Research Achievements

まず、ラットNMDA網膜障害モデルにおける網膜細胞死を、死細胞蛍光プローブであるSYTOXオレンジを用いたイメージングシステムによって、生体内で可視化及び定量評価することが可能であった。また、本システムを用いることによって、NMDA障害後の網膜細胞死の経時的変化を明らかにした。さらに、網膜細胞死を抑制する既知の神経保護剤の投与によるNMDA障害後の網膜細胞死の減少を生体内イメージングシステムによって定量的に評価することが可能であったこと、網膜神経節細胞の逆行性染色後にNMDA障害を行った網膜進展標本にて生体内イメージングシステムの結果が検証されたことから、SYTOXオレンジを用いた網膜細胞死の生体内イメージングシステムが神経保護薬の薬効評価に有用であることを明らかにすることができた。
次に、ラット網膜動脈閉塞モデルにおける網膜神経節細胞の低酸素応答を、低酸素蛍光プローブであるMono azo rhodamine（MAR）を用いたイメージングシステムによって、生体内で可視化することが可能であった。また、本システムを用いることによって、網膜動脈閉塞２時間以降に網膜における低酸素応答が生じることを明らかにすることが出来た。また、網膜器官培養を用いて、網膜を低酸素培養した上でMARを投与することにより、網膜における低酸素応答を可視化することが可能であったことから、MARを用いた網膜低酸素応答の生体内イメージングシステムの有用性を明らかにすることが出来た。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

脈絡膜新生血管モデルにおける蛍光標識VEGF抗体を用いたVEGF受容体の生体内イメージングシステムの構築において、脈絡膜新生血管作成後のVEGF受容体の生体内での可視化に難航している。網膜進展標本では、蛍光標識されたVEGF受容体を観察することが可能であったため、VEGFを標識する蛍光色素（Qdot 705）の蛍光強度、VEGF受容体の分子サイズとイメージング装置の検出能の関係などに依存することが予想される。また、酸化ストレスイメージング、炎症細胞イメージングについては蛍光プローブの投与量、投与濃度及びイメージング条件などを検討中である。

Strategy for Future Research Activity

引き続き条件検討を行い、各種生体内イメージングシステムの確立及びその制度の検討を目指す。VEGF受容体の生体内イメージングについては、蛍光色素の変更を検討するとともに網膜進展標本での解析も進める。その後、確立した各生体反応の生体内イメージングシステムを組み合わせ、網膜疾患動物モデルの同一個体において複数の生体反応を観察可能な生体内イメージングシステムを構築する。なお、組み合わせを適宜変更し、達成可能な組み合わせを検討する。最終的に、複数の生体反応を観察可能なイメージングシステムの構築により、複数の分子、生体反応及び関連細胞が複雑に関与し、その病態が十分に解明されていない網膜疾患の更なる病態解明及び革新的治療薬の開発への貢献が期待できると考えられる。

Causes of Carryover

平成２９年度に予定していたVEGF受容体の生体内イメージングシステムの確立、酸化ストレス及び炎症細胞の生体内イメージングの条件検討を平成３０年度に行うこととしたため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、平成３０年度の助成金と併せてVEGF受容体・酸化ストレス・炎症細胞のイメージングの確立、そして複数の生体反応のイメージングシステムの確立にかかわる物品費等として使用する計画である。