2018 Fiscal Year Research-status Report
緑内障病態におけるメカノストレスとHippo-YAP/TAZシグナルの研究
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17K11458
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
井上 俊洋 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (00317025)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷原 秀信 熊本大学, 病院, 病院長 (60217148)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 線維化 / メカニカルストレス / 緑内障 / 結膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Hippo シグナルと緑内障病態について、昨年度に引き続いてTGF-β2刺激に対するHippo シグナルの変化を検討した。YAP阻害薬と報告されているベルテポルフィンは、ヒト結膜線維芽細胞に対し、細胞増殖抑制の効果があるが、本研究で用いられたTGF-β2の作用を抑制する濃度では、毒性を示さなかった。ベルテポルフィンで1 時間前に刺激を行ったところ、α-SMAや細胞外マトリックスなど、TGF-β2 誘導性遺伝子のmRNA発現に対する影響が、タンパク同様に抑制された。また、ベルテポルフィンはYAP全体の発現量だけでなく、そのリン酸化を抑制していた。さらに、ベルテポルフィンはTGF-β刺激によるコラーゲンゲルの収縮を有意に抑制した。以上のことから、YAP/TAZは結膜の過剰な線維化を抑制する上で、有望な分子ターゲットであると考えられた。
次にわれわれは、Hippoシグナルが結膜以外の組織において基質の硬さに応答するシグナルと報告されていることから、ヒト結膜線維芽細胞を硬さの異なるディッシュで培養し、TGF-β2刺激後のYAPとTAZの発現を調べた。使用した培養用ディッシュはAdvanced BioMatrix社 のCytoSoft™で、0.2 kPa, 8 kPa, 32 kPa, 64 kPaといった硬さで実験を行なった。YAPの発現は基質の硬さによって変化しなかったが、TAZは中等度の基質の硬さの時に発現が強まる傾向を認めた。したがって、Hippoシグナルは結膜線維芽細胞においても基質の硬さに応答するシグナルであると考えられた。以上の知見は、基質の硬さと線維化の進行が互いに正のフィードバックとなってお互いの影響を強めあい、結果として強固な瘢痕化が形成されることを示唆している。
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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
培養細胞を用いた実験が、メカニズムの解明を含めて計画通りに進行しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在行なっている培養細胞を用いた実験について、基質の固さが結膜線維芽細胞に与える影響をさらに検討する。特に、線維芽細胞が分泌する生理活性物質が基質の硬さによって異なるかをマルチプレックスイムノアッセイ法を用いて詳しく検討する。さらに、緑内障病態に関わるメカノストレスとHippo シグナルの変化についてさらに理解を深めるために、ex vivo およびin vivo 実験を行い、関連因子の経時的な発現変化を調べる。また、緑内障病態に関わる他の細胞内シグナルとの関連も検討し、理解を深める。可能であれば、光刺激による細胞障害性があるベルテポルフィン以外のYAP/TAZ 阻害薬をスクリーニングし、新しい緑内障治療薬として応用可能か検討する。
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