2014 Fiscal Year Research-status Report
iPS細胞由来視細胞による多層化人工網膜の作成とその移植応用
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25505007
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| Research Institution | St. Marianna University School of Medicine |
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Principal Investigator |
鈴木 知子 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 講師 (80598756)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 登 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (40235982)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / 網膜前駆細胞 / 視細胞 / pax6 / nrl |
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| Outline of Annual Research Achievements |
網膜は光情報受容の主体である神経網膜と網膜色素上皮から構成されている。神経網膜は発生学的に中枢神経系由来の組織であり一旦障害を受けるとその修復は困難である。iPS細胞を用いて網膜を構成する細胞を分化誘導して、これを細胞シートとして２次元像を結ぶことができる形の網膜修復を目指している。ここではマウスiPS 細胞にpax6 を導入し作成した視細胞前駆細胞株 (Suzuki T, et al. Establishment of retinal progenitor cell clones by transfection with Pax6 gene of mouse induced pluripotent stem (iPS) cells. Neuroscience Letters 2012.2 509(2): 116-120）を用いた。このiPS 由来の細胞株は特定の培養条件下で高純度に杆体視細胞あるいは錐体視細胞に分化する。
我々はこれまでに温度感応性ポリマーを応用して皮質運動神経細胞シート作成の経験（特許出願中）がある。ここでは高純度視細胞をシート状に培養して高度なシナプス再形成を行わせて、より生体に近い網膜神経層ことに視細胞層の再構築を行なった。
この視細胞前駆細胞株を各種の成長因子や遊走因子と培養することで杆体視細胞と錐体視細胞が混在した細胞シートが作成できた。このシートではシナプシンやシナプトフィジンが発現しており、ベータⅢチュブリン陽性のおそらく網膜神経節細胞に相当あるいは類似した細胞とシナプス形成している事が示された。
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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
我々の作成した細胞シートでは杆体視細胞と錐体視細胞のみが孤立して存在するのではなく、驚いた事にはベータⅢチュブリン陽性の軸索をもつ、おそらくは網膜神経節細胞相当あるいは類似の細胞とシナプス形成していた。おそらくこのシートの視細胞は、受け取ったシグナルを軸索を介して出力できる可能性が高い。予想以上の成果であるが、その進行は、ほぼ計画に沿った進行状態である。
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| Strategy for Future Research Activity |
我々の視細胞シートはシナプス形成しており、視細胞からのシグナルを出力できる可能性が示唆されている。この点を免疫組織あるいは電気生理学的に追求できれば素晴らしいと考えている。ただし当初の計画に沿って研究を遂行する中で、上記の実験もあわせて検討する。
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| Causes of Carryover |
当初の計画では視細胞シートや双極細胞シート、神経節細胞シートを別個に作成したのちに、これらを重層することを予定していた。実際には、網膜前駆細胞をシート形成培養を行う事で、視細胞にはシナプス形成する中間の細胞が自然に出現しており、実施すべき実験の内容量が予定の三分の一程度ですんだため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
我々の視細胞シートにはシナプス形成する中間の細胞が自然に出現しておりその結果、視細胞からのシグナルが、すでに出力されており、それをin vitroで電気生理や免疫染色により検出できる可能性がある。この点を追求する。
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