2020 Fiscal Year Research-status Report
Myopia development and scleral ER stress
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20K09834
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
池田 真一 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (50534898)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 近視 / UPR / PERK / ATF6 / 強膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近視進行に強膜小胞体ストレスの関与を申請者は明らかにしているが、小胞体ストレスがどのように眼軸伸長に関与するのかどうかを検証するのが２０２０年度の目的であった。これに対して、小胞体ストレスによって活性化されるIRE1 (Inositol Response Element 1) 、ATF6 (Activating Transcription Factor 6)、PERK (PKR-like endoplasmic reticulum kinase)の３つのセンサータンパク質から始まるUnfolding Protein Response経路の阻害剤の点眼投与を近視誘導期間中に行った。その結果、阻害剤の単剤投与ではむしろ近視を促進することがありこのことはUPR経路の抑制により他経路が代償的に活性化されて近視進行を促進したと考えられた。そこで２種混合投与試験を行ったところPERKとATF6経路の同時阻害によって近視進行が抑制され、この２経路が近視進行に関わることが示唆された。また２経路のアゴニストの点眼投与は近視進行を誘導した。またテノン嚢下に高濃度のAAVを投与することで強膜において遺伝子発現をON/OFFに方法を確立した。その方法を用いて、IRE1, PERK, ATF6をCRISPER/Cas9システムによりノックダウンするとPERKのノックダウンでは近視化が認められたのに対して、ATF６のノックダウンは近視化を抑制することが明らかとなった。ATF6阻害剤の点眼投与は非近視誘導眼においても近視が誘導された事実とATF6ノックダウン実験による近視進行抑制の事実との矛盾は今後の検討課題であるが、PERK, ATF6経路が近視進行に関与することが強く示唆される結果である。
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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
本年度の目標は近視進行に関わる小胞体ストレス下流のシグナル経路を特定することであった。遺伝子改変動物を使った試験を想定していたが、マウスのクリーン度の問題で本学動物施設に導入することができなかったが、その点は阻害剤・活性化剤を用いた試験を代わりに施行したことでカバーされたどころかむしろ遺伝子改変マウス実験からは得られなかったであろう知見も得られた。また、テノン嚢下注射による遺伝子発現制御法の確立は年度内に行うことができた。以上の結果から予定通り進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度はAAVによる強膜遺伝子制御法を用いて複数遺伝子のノックダウン実験を行う。また、近視進行に関わるATF6, PERKの標的遺伝子を見出すためin silico解析をまず行い、その後そこから得られた遺伝子の発現解析、および遺伝子の過剰発現・欠損実験を行う。
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