2018 Fiscal Year Research-status Report
3次元組織培養によるiPS細胞を用いた網膜色素変性症の病態解明と新規治療法の開発
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17K11466
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
篠田 肇 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (30306766)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小澤 洋子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (90265885)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / 3次元培養 / 治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
網膜色素変性は、徐々に進行して失明に至る遺伝性疾患として知られる。有病率は国内だけでなく全世界的に1：4000-8000人と比較的高いが、これまでに確立された治療法はない。その一因は、ヒト網膜の細胞を採取して研究することは倫理的にできず、さらに採取したとしても解析に充分量のサンプルを得られないことがある。そこで、本研究では、患者の体細胞から樹立した人工的多能性幹細胞(induced pluripotent stem cell; iPSC)を用いて網膜3次元培養を行い、網膜色素変性の病態を解析することとした。この方法は患者の皮膚や血球といった体細胞を採取することで、遺伝子変異を保持したiPSCを樹立し、それを用いて3次元構造を持つ網膜組織培養により分化誘導することが可能であり、疾患病態の研究に適している。これを用いて網膜色素変性症の病態を解析すると共に、そのメカニズムに介入することで世界初で新規の治療法の開発につなげる。申請者のグループでは、これまでに2次元培養における患者遺伝子変異を保持したiPSC由来網膜細胞の分化誘導を行い発表したが、3次元構造により網膜の微小環境を模倣した状態で解析することは、さらに生体に近い状態での解析法といえ、得られる情報が多い。そこで本研究では、網膜色素変性患者由来のiPS細胞を入手し、これを増やしてストックを作製するとともに、その3次元培養を開始・続行しており、表現型の解析のための系を立ち上げている。
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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
申請者らは、先行研究においてロドプシン変異(E181K)を持つ網膜色素変性症患者由来のiPSC(#5 iPSC)を樹立済みでありコントロールとして用いる201B7 iPSC(京都大学・山中研究室で樹立)を共同研究者の慶應義塾大学医学部生理学教室・岡野栄之教授を通じて入手済みであった。これらのiPS細胞株に視細胞を標識するよう遺伝子改変を行った。また、3次元網膜組織培養の手法は、その方法に習熟している研究協力者の本間耕平特任助教より伝授された。そこで、慶應義塾大学医学部生理学教室(岡野研究室)の施設等を使用する許可を得て、上述のiPS細胞株をもちいた3次元網膜組織培養を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
3次元網膜組織培養により得られたiPS細胞由来の視細胞を蛍光標識をガイドとして、遺伝子変異の有無による細胞の状態の違い、すなわち視細胞の変性・細胞死を解析する。組織染色のほか、分子の発現についてはリアルタイムPCRを用いて解析する予定である。さらに小胞体ストレスを中心にさらに詳しい分子の解析をするとともに、ラパマイシンやAMPK活性化剤の効果を解析することで、小胞体ストレスから視細胞死に至る分子経路の詳細を明らかにし、さらに候補となり得る化合物の選択を行う。
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| Causes of Carryover |
３次元培養の立ち上げが効率的に行えたことにより、初期段階にかかる費用を抑えることが出来たため次年度使用額が生じた。この次年度使用額は、翌年度分と合わせて、組織染色に使用する抗体の購入や遺伝子発現の解析に使用する。
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[Presentation] Predictive factors for better short-term outcome in idiopathic epiretinal membrane after pars plana vitrectomy2018
Author(s)
Minami S, Shigeno Y, Shinoda H, Nagai N, Kurihara T, Kamoshita M, Watanabe K, Sonobe H, Hidaka Y, Tsubota K, Ozawa Y.
Organizer
The Association for Research in Vision and Ophthalmology
Int'l Joint Research
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