Pathological analysis of chimeric mice using human iPSCs derived from glaucoma patient with gene mutations

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22673
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Nakazawa Toru 東北大学, 医学系研究科, 教授 (30361075)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 航 東北大学, 医学系研究科, 助教 (20646442)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: 緑内障 / 網膜神経節細胞 / iPS細胞 / ゲノムワイド関連解析

Outline of Final Research Achievements

It is now possible to generate three-dimensional retinal organoids from human iPSCs and to isolate and culture retinal ganglion cells (iPS-RGCs) from the organoids. However, in vitro studies cannot reproduce the intraocular environment, so we decided to transplant human iPS-RGCs into the eyes of rodents to study the factors involved in their survival in vivo. In this study, we generated GFP-labeled human iPS-RGCs by genome editing using CRISPR/Cas9, which was difficult by MMEJ method. The fluorescence labeling will facilitate future studies using imaging and sorting.

Free Research Field

眼科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒトiPS細胞から作製した網膜神経節細胞（iPS-RGC）を培養しているだけでは眼内環境を再現することは出来ないため、小動物の眼内へ移植し緑内障関連視神経障害を与えることによりその反応を調べることを考えた。異種の細胞を使用する際にはその判別が重要になるため、iPS-RGCの蛍光標識を行った。蛍光標識があるためライブイメージングで細胞の状態を確認でき、また細胞を純度高く組織から分離することが可能になる。今後この蛍光標識したiPS-RGCの眼内移植や網羅的遺伝子解析を行うことで、失明原因の第1位である緑内障の原因解明、新規創薬へつながる可能性が高い。