2018 Fiscal Year Research-status Report
Exosome mediated Innate/inflammatory cross talk between macrophages (Mps) and iPS-derived RPE cells: Proposal of new trait for the pathogenesis of age-related macular degeneration (AMD)
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17K11463
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
羽室 淳爾 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員教授 (80536095)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | エキソゾーム / 加齢黄斑変性 / マイクロRNA / 炎症増悪回路 / サイトカイン / 網膜色素上皮細胞 / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
RPEは視細胞外節を貪食し網膜組織環境の恒常性を維持する。外的ストレスで貪食能が低下するとドルーゼン（老廃物）が網膜下に蓄積する。我々は脈絡膜浸潤マクロファージ(Mps)によるRPEの本恒常性維持機能の破綻がAMD早期病態の一端を担うことを報告した（2016年, IOVS, 山脇 伊東 羽室ら）。組織炎症では貪食能を有するMpsがGlycolytic Mpsに転換し組織障害が起こる。随伴する低酸素環境下でOXPHOS傾斜Mpsにリプログラムされ血管新生や瘢痕形成を招来する（2011年, 園田 羽室ら, AMDモデル）。Mps/RPE共培養系において、前炎症性サイトカインIL-6, IL-8, MCP-1産生やVEGFが増強され、本作用の一部はMps産生TNF-αにより担われる。このTNF産生は未変性RPEにより抑制されるが、RPEがMDAなど酸化脂質に修飾さると本抑制効果は消失する。
本年度はRPE→Exosome→Mps→TNF-α→RPE→MCP-1, IL-6, VEGFの炎症増悪回路について前年度の知見を補強する形で下記のことを確認した。共培養上清由来濃縮Exosome (Exo)は共培養系でのVEGF産生増強には部分的寄与に留まり、Exoに全面的に依存するMCP-1, IL-6産生と異なることがカルチャーインサート実験で判明した。RPEの分泌するExoは確かにRAW264に取り込まれるが、本取り込みによって後者マクロファージからはExoは産生されないことが判明した。ヒトiPS細胞由来RPE細胞とTHP細胞からPMA処理で分化したMpsとの共培養系でもMCP-1, IL-6, VEGFの産生増強は確認され、共培養によるExoの産生増強も確認された。水平方向のカルチャーインサート系でも増強が認められ、ヒトの系でも昨年度までに確認されたマウス系での我々の知見は確認された。
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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
昨年度までは予定を超えて進捗していたが、2018年3月に担当の有期雇用研究者が退職。また、理研からのiPS細胞由来ヒトRPE細胞の導入に契約を含め9月までかかってしまった。
その為、特許作成が送れており、報文執筆に2019年6月に着手という事態になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
AMDの早期病態にRPE/Mps間のパラクリンLoopが関与することの立証に取り組み、報文2報の完成を目指す。変性RPEから産生される飽和脂肪酸やExosomeがMpsのTLR4に作用しMpsからのTNF-α産生増悪回路の一翼を担っているかどうか検証する。高橋政代先生（理研CDB）との共同研究でヒトiPS細胞由来RPEを用いてヒトTHP-1をPMA処理して分化させたMpsとの共培養で従前の知見に基づき、Exosome中の如何なる分子種、特にmiRNAの分子種が本細胞間協調に関与しているか明確にする。此のことを通じ核酸医薬ならびにAMDの早期診断につなげる。最終年度となるため、生体内本来のRPE組織の働きを再現するために米国アイバンクから入手する研究用ドナー眼球組織の後眼部を用いてMpsとの細胞干渉を器官培養として実施する。
知財の確保、報文の完成にも注力する。
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| Causes of Carryover |
2018年3月に担当の有期雇用研究者が退職し、また、理研からのiPS細胞由来ヒトRPE細胞の導入に契約を含め9月までかかってしまったため、当該助成金が生じた。次年度にはAMDの早期病態にRPE/Mps間のパラクリンLoopが関与することの立証に取り組み、報文2報の完成を目指す。変性RPEから産生される飽和脂肪酸やExosomeがMpsのTLR4に作用しMpsからのTNF-α産生増悪回路の一翼を担っているかどうか検証する。高橋政代先生（理研CDB）との共同研究でヒトiPS細胞由来RPEを用いてヒトTHP-1をPMA処理して分化させたMpsとの共培養で従前の知見に基づき、Exosome中の如何なる分子種、特にmiRNAの分子種が本細胞間協調に関与しているか明確にする。此のことを通じ核酸医薬ならびにAMDの早期診断につなげる。最終年度となるため、生体内本来のRPE組織の働きを再現するために米国アイバンクから入手する研究用ドナー眼球組織の後眼部を用いてMpsとの細胞干渉を器官培養として実施する。
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