Development of advanced regenerative therapy for restoration of substantial visual function using ES/iPS cell derived retinal tissue

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09942
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Mandai Michiko 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 副プロジェクトリーダー (80263086)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 網膜再生 / 網膜変性 / 多能性幹細胞 / 細胞移植治療 / 網膜オルガノイド

Outline of Final Research Achievements

We aim to develop a therapeutic strategy to restore visual function in retinal degeneration using ES/iPS cell derived retina. In order to enhance functional integration of ES/iPSC-retinas, we first established a protocol to draw a density map of host-graft synapses in the graft area after transplantation in the end-stage retinal degeneration mice. We then analyzed how the host-graft synapse distribution is correlated with light responsiveness of host retinal ganglion cells (RGCs), which seemed to provide a possible information as to receptive field of host RGC after transplantation. We also studied qualitative nature of host-graft synapses utilizing correlative light and electron microscopy.

Free Research Field

眼科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々は、ES/iPS細胞由来網膜組織を末期網膜変性モデル動物に移植することにより、移植組織が移植後に成熟しホストの網膜とシナプスを形成、ホスト網膜が光に反応する様になること、そして移植後動物が光を認識する様になることを検証してきた。今後、より発展的な治療として、形が分かるなどより実質的な視機能を再建するためには、現在の移植でどの様な質のシナプスがどの様に形成されているかを理解し、さらにそれを改善する方法を追求する必要がある。本研究は、移植後のシナプスを量的質的に評価することに成功し、その考察からシナプス形成を促進させる手がかりを得るとともに、今後の研究を進める上で重要となる評価手法を確立した。