筋原性前駆細胞に対する伸展誘導信号の抑制による「戻り」のない新規斜視治療法の開発

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09755
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 飯田 貴絵 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (00897168)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山澤 徳志子 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (00282616) ; 秋山 暢丈 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (00338865) ; 中原 直哉 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (10632193) ; 山口 眞紀 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (30271315)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 筋原性前駆細胞 / 斜視 / 術後の戻り / DNAマイクロアレイ / 筋節長

Outline of Annual Research Achievements

斜視手術（縫縮術）を施行したウサギの外眼筋を術直後と術後1週間でinvivoで固定した後、筋長の測定及びレーザー光回折法にて筋節長を測定、また結果より筋節数の推定値も産出したところ、縫縮術を施行した外眼筋では、術直後に筋節長は増大した後、1週間後に元に戻る傾向を示した。この時、術筋の筋節長は術直後にはsham眼に比べて有意に増大したが、術後1週間では有意差を認めなかった。筋節数は術直後に有意に減少したものの、術後1週間では増加を認め、これらの結果より、筋の縫縮による筋伸展に伴い、筋節長が増大した後、筋の長さ方向への筋新生が起こった結果、筋節長減少、筋長の増大が起こったと考えられた。
我々は、手術後の戻りには、手術による筋原性前駆細胞の活性化により筋新生とそれにともなう筋節長の最適化が起こることが原因であると仮説をたて、実験を開始したが、これに矛盾しない結果であった。
また、筋原性前駆細胞の活性化において、活性化経路の特定するため、DNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を施行した。非手術眼を対照とし、術眼の縫縮部と伸展部、術眼拮抗筋における遺伝子発現の変化を調べ、いくつかの筋新生に関わると考えられる候補遺伝子を検出した。炎症反応は縫縮部でも伸展部でも生じ、細胞増殖に関わるWntシグナル系因子は伸展部で上昇し、Wnt抑制因子は伸展部で減少することが分かった。これにより、同様に炎症反応が生じても、筋肉への伸展効果がある部位では筋新生反応が起こる可能性が示唆された。
今後はこれらの候補遺伝子を、動物から単離した筋原生前駆細胞におけるinvitroでの効果を検証することにより、斜視手術後の戻りの抑制に関する治療法の研究に大きな期待が持てると考えられる。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の予定であった、斜視手術後の筋長や筋節長のモニタリングなどはおおむね予定通りに進んでいる。また、筋原性前駆細胞の活性化経路の探索におけるDNAマイクロアレイ解析についても、解析が進み、いくつかの候補遺伝子を検出することはできた。
今後はこれらの候補遺伝子に関して、ノックアウトマウスなどによる効果の消失による効果の確認や、動物から単離した筋原生前駆細胞におけるinvitroでの効果の検証などが必要である。

Strategy for Future Research Activity

今後はこれらの候補遺伝子に関して、ノックアウトマウスなどによる効果の消失による効果の確認や、動物から単離した筋原生前駆細胞におけるinvitroでの効果の検証などが必要である。
また、これらの結果をまとめ、論文化を検討している。

Causes of Carryover

本年度ではDNAマイクロアレイに関して予定よりも費用がかかったため、前倒し請求を施行した。多めに前倒し請求をおこなったため、次年度使用額が発生してしまった。来年度は論文執筆などに関して使用予定である。