Development of new treatments for refractory corneal stroma incision injury in TRPV1 and TRPA1 control

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K16931
• Research Institution: Wakayama Medical University
• Principal Investigator: 二出川 裕香 和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (50727807)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 角膜実質 / 創傷治癒 / TRPチャネル

Outline of Annual Research Achievements

角膜では外傷後の治癒過程での線維・瘢痕化は透明性と形状異常を惹起し視機能を低下させるため、速やかな創傷治癒による炎症軽減と線維瘢痕化抑制が透明性と形状の維持に必須である。近年、侵害刺激受容に関わるイオンチャンネル型受容体の機能が明らかにされつつある。その中心的な分子群がtransient receptor potential(TRP)チャンネルである。TRPV1とTRPA1は感覚神経終末や角膜上皮、実質細胞などに共発現しているイオンチャンネル受容体で、所属の研究からこれらの角膜上皮創傷治癒や実質での炎症制御への関与の一端が報告された。本申請ではTRPV1欠失マウス、TRPA1欠失マウス、TRPA1・V1ダブル欠失マウスおよび野生型マウスに角膜全層切開を作成し、治癒過程での線維・瘢痕化レベル総合的に評価する。同シグナルの調節による創傷治癒での適切な程度の線維・瘢痕化の実現を目指し、臨床現場での角膜創傷治癒の新規戦略の提唱を目的とする。TRPV1-ノックアウト(KO)マウスを用いて、角膜実質切開創の創傷治癒(癒合)に及ぼすTRPV1の役割を検討した。角膜全層切開モデルのTRPV1KOマウス角膜では、角膜実質の癒合治癒が遅延していた。免疫組織学的にはKOマウス角膜で筋線維芽細胞の出現が抑制され、治癒過程で活性型TGFb1がKOマウス角膜で遅れて発現していた。透過型電子顕微鏡でKOマウス及びWTマウス角膜を観察すると、角膜切開創の有無にかかわらず、KO角膜では小胞体が拡張していた。KOマウス角膜では、TGFβ1の発現が遅れ、筋線維芽細胞の抑制と創傷治癒の遅延をおこす可能性が考えられた。TRPV1は角膜実質での創傷治癒促進・線維瘢痕化に 関わる因子である可能性が示唆され、今後の難治性角膜穿孔疾患の新規治療法につながると考える。