2021 Fiscal Year Annual Research Report
Regeneration of the retina and optic nerve by use of retinal ganglion cells generated from human iPS cells
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19H03810
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
東 範行 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 非常勤講師 (10159395)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 修治 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, システム発生・再生医学研究部, 部長 (20382856)
横井 匡 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 感覚器・形態外科部, 医師 (80514025)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒトiPS細胞 / 網膜神経節細胞 / 軸索 / 低酸素培養 / グリア細胞 / 創薬 / 移植 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトiPS細胞から網膜神経節細胞を作製した。作成率が90%以上で、作成後2週間は安定しており、発生や移植、創薬などに応用研究できる。このヒトiPS細胞由来網膜神経節細胞の軸索伸長を客観的に評価する方法として、軸索の数や長さだけでなく、軸索流、電気生理学的反応、軸索先端の成長円錐の形態を指標とした。これによって、軸索伸長とその機能を客観的に評価できる。虚血性視神経症の細胞モデルとしてヒトiPS細胞由来網膜神経節細胞を低酸素環境下で培養し、軸索伸長と機能の抑制、アポト－シスが起こることを明らかにした。さらに、これを回復させる化合物を同定した。
軸索伸長の経路誘導に関する評価法を確立した。軸索伸長の亢進や抑制、屈曲を起こす化合物の候補を局所投与し、軸索の成長先端の形態や伸長の動画撮影等によって効果を確認した。
疾患iPS細胞としてレーベル視神経症、無虹彩症、優性視神経萎縮を作製した。いずれも神経節細胞の分化、軸索伸長の障害がみられた。レーベル視神経症の細胞モデルにおいて、軸索障害を抑制する候補化合物を１つ確認した。
ヒトiPS細胞由来網膜神経節細胞をさまざまなグリア細胞（アストロサイト、ミュラー細胞、オリゴデンドログリア）と共培養した。ミュラー細胞で最も軸索の伸長が良く、アストロサイトでは軸索が束ねられることが明らかになった。
ヒトiPS細胞由来網膜神経節細胞を単離させる技術を開発した。これを、マウスの網膜内に移植することによって、生着し、軸索が視神経内へ伸長することが確認された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Maternal Uniparental Isodisomy of Chromosome 4 and 8 in Patients with Retinal Dystrophy: SRD5A3-Congenital Disorders of Glycosylation and RP1-Related Retinitis Pigmentosa.2022
Author(s)
Tachibana N, Hosono K, Nomura S, Arai S, Torii K, Kurata K, Sato M, Shimakawa S, Azuma N, Ogata T, Wada Y, Okamoto N, Saitsu H, Nishina S, Hotta Y
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Journal Title
Genes
Volume: 13
Pages: 359
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Biallelic CDK9 variants as a cause of a new multiple-malformation syndrome with retinal dystrophy mimicking the CHARGE syndrome2021
Author(s)
Nishina S, Hosono K, Ishitani S, Kosaki K, Yokoi T, Yoshida T, Tomita K, Fukami M, Saitsu H, Ogata T, Ishitani T, Hotta Y, Azuma N
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Journal Title
J Hum Genet
Volume: 66
Pages: 1021-1027
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Analysis of IKBKG/NEMO gene in five Japanese cases of incontinentia pigmenti with retinopathy: fine genomic assay of a rare male case with mosaicism.2021
Author(s)
Haque MN, Ohtsubo M, Nishina S, Nakao S, Yoshida K, Hosono K, Kurata K, Ohishi K, Fukami M, Sato M, Hotta Y, Azuma N, Minoshima S
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Journal Title
J Hum Genet
Volume: 66
Pages: 205-214
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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