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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Investigating mechanisms of axial elongation control by non-visual opsin

Research Project

Project/Area Number 21H03096
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

坪田 一男  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 名誉教授 (40163878)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 栗原 俊英  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (50365342)
鳥居 秀成  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50445326)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords近視 / バイオレットライト / 非視覚型オプシン / 脈絡膜
Outline of Annual Research Achievements

昨年度は、短波長領域 (360~400 nm)の紫光(Violet light、以下VL)が非視覚型オプシンの一つであるOPN5(neuropsin)発現網膜神経節細胞(RGC)で受容されることにより脈絡膜の構造を維持することで近視進行抑制効果を示したことを報告した(Jiang et al. PNAS. 2021)。今年度は、3種類の異なる透過率(40%、70%、100%)を持つレンズを装着した近視誘導モデルマウスにVLを3週間照射することにより、屈折値の変化や眼軸長の伸長において、近視進行がVL透過率に応じて抑制されたことを示した(Jeong et al. Exp Eye Res. 2023)。またVL照射による脈絡膜菲薄化の抑制効果も透過率によって異なることが認められた。VL透過率がVLの感受するOPN5発現RGCによる近視抑制メカニズムに影響を与えることが示唆され、透過率の有効最小値を示すこともできた。
新型コロナウイルス(COVID-19)の流行継続により、残念ながら予定していた100名以上の大規模幼稚園での近視実態調査が実施不可となってしまったが、その代わり東京都内の小規模幼稚園において近視の実態調査を実施することができた。ただし症例数がとても少ないため今後も継続的に研究を続けていく予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

VL透過率の近視抑制メカニズムへの影響、近視抑制の最小有効VL照度、臨床試験における安全性と有効性を示したことから当初の研究計画から順調に進展していると言える。現在、OPN5遺伝子組み換えマウス、細胞株を用いたOPN5下流の細胞・組織レベルでの病態機序の解明に取り込んでいる。本研究により網膜のOPN5が受容したVLが眼組織外側の強膜による組織リモデリングによって眼軸長の伸長を抑制する生体内の全体プロセスを理解することが期待できる。

Strategy for Future Research Activity

眼軸長伸長抑制による近視進行抑制において、OPN5のVL受容による脈絡膜厚の維持の詳細なメカニズムを解明するため、網膜神経節細胞に発現するOPN5の神経シグナル、神経核、眼組織間の相互作用について検証する。本研究により網膜のOPN5が受容したVLが眼組織外側の強膜による組織リモデリングによって眼軸長の伸長を抑制する生体内の全体プロセスを理解することが期待できる。
そして、VL以外のOPN5を活性化、もしくは制御するリガンドを化合物ライブラリから探索する。OPN5下流伝達分子メガニズムや活性・制御リガンドの探索によって、VLのみならず、さらなる近視予防、治療剤、サプリメントの開発にもつながると期待する。

  • Research Products

    (28 results)

All 2022

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Lipidomic analysis revealed n‐3 polyunsaturated fatty acids suppressed choroidal thinning and myopia progression in mice2022

    • Author(s)
      Mori Kiwako、Kuroha Sayoko、Hou Jing、Jeong Heonuk、Ogawa Mamoru、Ikeda Shin‐ichi、Kang Jing X.、Negishi Kazuno、Torii Hidemasa、Arita Makoto、Kurihara Toshihide、Tsubota Kazuo
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 36 Pages: e22312

    • DOI

      10.1096/fj.202101947R

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Children in Tokyo Have a Long Sustained Axial Length from Age 3 Years: The Tokyo Myopia Study2022

    • Author(s)
      Maruyama Tomoki、Yotsukura Erisa、Torii Hidemasa、Mori Kiwako、Inokuchi Mikako、Tokumura Mitsuaki、Hazra Debabrata、Ogawa Mamoru、Hanyuda Akiko、Tsubota Kazuo、Kurihara Toshihide、Negishi Kazuno
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Pages: 4413~4413

    • DOI

      10.3390/jcm11154413

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Vascular endothelial growth factor from retinal pigment epithelium is essential in choriocapillaris and axial length maintenance2022

    • Author(s)
      Zhang Yan、Jeong Heonuk、Mori Kiwako、Ikeda Shin-Ichi、Shoda Chiho、Miwa Yukihiro、Nakai Ayaka、Chen Junhan、Ma Ziyan、Jiang Xiaoyan、Torii Hidemasa、Kubota Yoshiaki、Negishi Kazuno、Kurihara Toshihide、Tsubota Kazuo
    • Journal Title

      PNAS Nexus

      Volume: 1 Pages: pgac166

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgac166

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Short-Term Exposure to Violet Light Emitted from Eyeglass Frames in Myopic Children: A Randomized Pilot Clinical Trial2022

    • Author(s)
      Torii Hidemasa、Mori Kiwako、Okano Takashi、Kondo Shinichiro、Yang Hao-Yung、Yotsukura Erisa、Hanyuda Akiko、Ogawa Mamoru、Negishi Kazuno、Kurihara Toshihide、Tsubota Kazuo
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Pages: 6000~6000

    • DOI

      10.3390/jcm11206000

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 光と健康の新習慣 (New Habits of Light and Health)2022

    • Author(s)
      坪田 一男
    • Journal Title

      2022 Spring Nikkei Health

      Volume: 1 Pages: 94-97

  • [Presentation] Bunazosin inhibited axial elongation with an increase of the choroidal blood perfusion in a murine model of myopia2022

    • Author(s)
      Heonuk Jeong, Toshihide Kurihara, Xiaoyan Jiang, Kazuno Negishi, Kazuo Tsubota
    • Organizer
      The Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO) 2022 Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ginkgo biloba Extracts Showed Myopia Suppressive Effects in a Lens-Induced Myopia Model in Mice2022

    • Author(s)
      Jing Hou, Kiwako Mori, Shin-ichi Ikeda, Heonuk Jeong, Hidemasa Torii, Kazuno Negishi, Toshihide Kurihara, Kazuo Tsubota
    • Organizer
      The Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO) 2022 Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Role of VEGF Secreted from Retinal Pigment Epithelium in Choriocapillaris and Axial Length Maintenance.2022

    • Author(s)
      Yan Zhang、Heonuk Jeong、Kiwako Mori、Shin-Ichi Ikeda、Chiho Shoda、Yukihiro Miwa、Ayaka Nakai、Junhan Chen、Ziyan Ma、Xiaoyan Jiang、Hidemasa Torii、Yoshiaki Kubota、Kazuno Negishi、Toshihide Kurihara、Kazuo Tsubota
    • Organizer
      The 18th International Myopia Conference (IMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ginkgo Biloba Extracts Altered Choroidal Blood Perfusion in Mice.2022

    • Author(s)
      Jing Hou, Kiwako Mori, Shin-ichi Ikeda, Heonuk Jeong, Hidemasa Torii, Kazuno Negishi, Toshihide Kurihara, Kazuo Tsubota
    • Organizer
      The 18th International Myopia Conference (IMC)
  • [Presentation] Alpha-1 Blockers Suppress Lens-Induced Myopia in Mice by Maintenance of Choroidal Thickness2022

    • Author(s)
      Heonuk Jeong, Toshihide Kurihara, Xiaoyan Jiang, Kazuno Negishi, Kazuo Tsubota
    • Organizer
      The 18th International Myopia Conference (IMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Omega 3 polyunsaturated fatty acids showed suppression of choroidal thinning and subsequent myopia inhibition by lipidomic analysis in murine experimental models.2022

    • Author(s)
      Toshihide Kurihara, Kiwako Mori, Sayoko Kuroha, Jing Hou, Heonuk Jeong, Mamoru Ogawa, Shin-Ichi Ikeda, Jing X Kang, Kazuno Negish, Hidemasa Torii, Makoto Arita, Kazuo Tsubota
    • Organizer
      The 18th International Myopia Conference (IMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Post Lens-Induced-Myopia Emmetropization: Binocular Compensation in Progression And Recovery of Myopia.2022

    • Author(s)
      Ziyan Ma, Heonuk Jeong, Xiaoyan Jiang, Shin-Ichi Ikeda, Kazuno Negishi, Toshihide Kurihara, Kazuo Tsubota
    • Organizer
      The 18th International Myopia Conference (IMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Randomized Controlled Trial for The Effect of Violet Light Transmitting Eyeglasses on Myopia Progression In Children2022

    • Author(s)
      Kiwako Mori, Hidemasa Torii, Yutaka Hara, Michiko Hara, Erisa Yotsukura, Akiko Hanyuda, Kazuno Negishi, Toshihide Kurihara, Kazuo Tsubota
    • Organizer
      The 18th International Myopia Conference (IMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バイオレット光透過眼鏡を用い た2年間の無作為化二重盲検比較試験2022

    • Author(s)
      森紀和子, 鳥居秀成, 原裕, 原道子, 四倉絵里沙, 羽入田明子, 根岸一乃, 栗原俊英, 坪田一男
    • Organizer
      第126回日本眼科学会総会
  • [Presentation] EPA代謝物の脈絡膜菲薄化および近視抑制効果に与える影響2022

    • Author(s)
      栗原俊英, 森 紀和子, 黒羽 小羊子, 侯 靖, 丁 憲煜, 小川 護, 池田 真一, Jing Kang, 鳥居 秀成, 有田 誠, 根岸 一乃, 坪田 一男
    • Organizer
      第126回日本眼科学会総会
  • [Presentation] Lrp2ノックアウトマウスが示す強度近視の分子機 構解析.2022

    • Author(s)
      張エン, 栗原俊英, 丁憲煜, 森紀和子, 池田真一, 陳俊翰, 根岸一乃, 坪田一男
    • Organizer
      第126回日本眼科学会総会
  • [Presentation] イチョウ葉エキスがEGR1活性および脈絡膜血 流に与える影響についての検討.2022

    • Author(s)
      侯靖, 森紀和子, 池田真一, 丁憲煜, 鳥居秀成, 根岸一乃, 栗原俊英, 坪田一男.
    • Organizer
      第126回日本眼科学会総会
  • [Presentation] 網膜色素上皮特異的VEGF欠損 マウスでの眼軸長伸長2022

    • Author(s)
      丁憲煜, 栗原俊英, 張エン, 森紀和子, 池田真一, 馬子妍, 久保田義顕, 根岸一乃, 坪田一男
    • Organizer
      第126回日本眼科学会総会
  • [Presentation] 近視進行メカニズムの分子・細胞レベルでの理解を目指して2022

    • Author(s)
      栗原俊英
    • Organizer
      第4回日本近視学会総会
  • [Presentation] レンズ誘導近視モデルマウスにおけるVL透過率による近視進行抑制効果の差異2022

    • Author(s)
      丁憲煜, 栗原俊英, 馬子妍, 姜効炎, 近藤眞一郎, 植野雄介, 林祐樹, 池田真一, 森紀和子, 鳥居秀成, 根岸一乃, 坪田一男
    • Organizer
      第4回日本近視学会総会
  • [Presentation] 近視進行の分子メカニズムと治療ターゲット2022

    • Author(s)
      栗原俊英
    • Organizer
      第76回日本臨床眼科学会
  • [Presentation] 非視覚系オプシンによる健康イノベーション2022

    • Author(s)
      坪田一男
    • Organizer
      日本抗加齢医学会
    • Invited
  • [Presentation] Light for Health2022

    • Author(s)
      Tsubota Kazuo
    • Organizer
      2nd European Dry Eye Society Congress
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Violet light can suppress myopia progression in mice, chicks and humans2022

    • Author(s)
      Kazuo Tsubota
    • Organizer
      Juzhou Symposium & International Myopia Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Violet light hypothesis for myopia control2022

    • Author(s)
      Kazuo Tsubota
    • Organizer
      1st International Symposium of the Biology of the Non-Visual Opsins
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The mouse as a myopia model2022

    • Author(s)
      Toshihide Kurihara
    • Organizer
      1st International Symposium of the Biology of the Non-Visual Opsins
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The Importance of Light Response in Myopia2022

    • Author(s)
      Kazuo Tsubota
    • Organizer
      66th Brazilian Congress of Ophthalmology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 近視進行抑制剤および抑制法としてのM2マクロファージ誘導剤2022

    • Inventor(s)
      坪田一男、栗原俊英、池田真一、コ サイ
    • Industrial Property Rights Holder
      坪田一男、栗原俊英、池田真一、コ サイ
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2022-72596

URL: 

Published: 2024-12-25  

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