網膜色素上皮細胞におけるカリウムチャネルKir7.1の機能解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09700
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 森實 祐基 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (50432646)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大内 淑代 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (00253229)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 網膜 / 網膜色素上皮細胞 / カリウム

Outline of Annual Research Achievements

網膜色素上皮細胞(以下RPE)は網膜の恒常性維持を司る細胞であり、RPEの障害によって視覚障害の主原因である網膜色素変性や加齢黄斑変性等の網膜変性疾患を発症する。しかし網膜変性疾患の病態は未解明で根本的な治療法は存在しない。そのため、RPE障害の原因を解明することは喫緊の課題である。近年、網膜変性疾患の一つであるレーバー先天盲の病態に膜電位の維持に重要なカリウムチャネルの一つ(Kir7.1)が関与することが明らかにされた。しかし、RPEに多種存在するカリウムチャネルの中でKir7.1の障害がRPE障害を引き起こす機構については不明である。そこで申請者は、RPEにおけるKir.7.1には、膜電位の維持以外の未知の機能があるのではないかとの仮説を立て、独自に作成したKir7.1欠損iPS-RPEを用いてKir.7.1の機能解明に取り組む。
Kir7.1欠損iPS-RPEは野生型iPS-RPEと比較して細胞死を生じやすい。我々はKir7.1欠損iPS-RPEの細胞死のメカニズムの一つにRPEの酸化ストレスに対する脆弱性が関与している可能性があると考えた。トランスウェルに4週間播種した野生型およびKir7.1欠損iPS-RPEに対して酸化刺激として種々の濃度(1.5mM, 5mM, 15mM)のt-BHP(tert-ブチルヒドロペルオキシド)を培地中に添加し、MTSアッセイを行い、細胞死の定量解析を行った。t-BHPを添加したKir7.1欠損iPS-RPEは同濃度のt-BHPで刺激した野生型iPS-RPEと比較して有意に細胞死が多かった。Kir7.1欠損iPS-RPEは酸化ストレスに対する脆弱性が原因となって、細胞死を生じている可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

iPS-RPEの培養や細胞刺激の条件の検討に時間を要した。また、必要な薬品や物品の供給が滞り入手に時間がかかった。

Strategy for Future Research Activity

iPS-RPEの培養の効率を高め、Kir7.1欠損iPS-RPEの酸化ストレスに関連する因子についてさらなる検討を行う。

Causes of Carryover

作成したiPS-RPEの培養や細胞刺激の条件の検討に時間を要し、研究がやや遅れたため。翌年度は細胞培養の効率を高め、大きく研究を推進させることで助成金を使用する。