The roles of periostin deposition in trabecular meshwork for the elevation of intraocular pressure

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18359
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 春日 俊光 順天堂大学, 医学部, 助教 (80568189)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 緑内障 / ペリオスチン / 線維柱帯組織 / 前房水

Outline of Annual Research Achievements

本年度は緑内障患者並びに健常対象者由来の前房水を東京医大、島根大学、北海道大学、筑波大学の眼科との共同研究で収集し、佐賀大学分子生物学講座の布村聡先生に依頼して前房水中のペリオスチン濃度の測定を実施した。疾患群と健常群との間で、差は見られるものの、カットオフ値の濃度が比較的高くなるため、バイオマーカーとしての検出感度が低くなってしまうとの問題点が生じている。そこで、現在、他のより検出感度と特異性の高いバイオマーカーの可能性を考えて探求している。マウスを用いた実験に関しては、ペリオスチン欠損マウスとコンジェニックな野生型マウスを用いて濾過手術モデルを作成し、その濾過胞の形状についてまず評価を行った。その結果、濾過手術施行後10日の時点でペリオスチン欠損マウスにおいて野生型マウスより濾過胞の形成が良好であることが判明した。さらに同時期の濾過胞部位を採取して、網羅的な遺伝子発現解析をしたところ、細胞増殖に関連するマーカー遺伝子の発言がペリオスチン欠損マウスにおいて有意に低下していることが判明した。このことは濾過手術後の組織増殖をペリオスチンが促進していることを示唆する結果であると考えられた。
また房水流出経路におけるペリオスチン発現の部位を詳細に解析するために電子顕微鏡を用いた線維柱帯部位の超微形態解析を試みた。その際、野生型マウス、ペリオスチン欠損マウス、ペリオスチン過剰発現マウスの組織を比較するとともに、免疫電顕によるペリオスチン分子同定を現在試みている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通り、臨床サンプルの収集と解析は順調に進行した。一方でバイオマーカーとしてのペリオスチンの有効性にやや問題があるため、前房水を用いた解析のための新たなバイオマーカー探しに着手した。マウスを用いた実験も当初の計画通り、進行しており、その成果の一部は学会で発表し、現在学術誌に投稿を準備している。来年度に向けた実験の準備も計画通り進めており、概ね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

計画最終年度の来年度は、まずペリオスチン発現と緑内障病態をつなぐより良いバイオマーカーの樹立を試みたい。前房水中のペリオスチン濃度の測定は一部の重症症例には有用であるが、その感度が低いため緑内障のバイオマーカーとして有用性には限界がある。そこで、より感度良く線維柱帯組織におけるペリオスチン発現と緑内障病態を繋げるサロゲートバイオマーカーの樹立を目指したい。マウスの濾過手術実験では将来の臨床応用を目指して、当初の計画通り、濾過手術の周術期にペリオスチンの中和抗体やsiRNAを用いた治療介入を試みてゆく。

Causes of Carryover

マウス濾過手術の治療実験に使用する予定のペリオスチン中和抗体の入荷が米国のコロナ感染の影響で遅延しているため。

Research Products

• [Journal Article] Operative complications of glaucoma drainage implant tube insertion through the sulcus for pseudophakic eye. (2021)
  • Author(s): Asaoka S, Kasuga T, Matsunaga T, Hayashi Y, Asada Y, Iwamoto S, Hirakata T, Honda R, Obazawa H, Sasaki H, Ohta T, Matsuda A.
  • Journal Title: J Glaucoma Volume: 30 Pages: e169-e174
  • DOI: 10.1097/IJG.0000000000001783
  • Peer Reviewed