2014 Fiscal Year Research-status Report
後発白内障における水晶体上皮間葉系移行と水晶体再生制御機構の解明
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26462672
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| Research Institution | Kanazawa Medical University |
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Principal Investigator |
久保 江理 金沢医科大学, 医学部, 教授 (10262619)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 後嚢混濁 / 上皮間葉系移行 / FGF / トロポミオシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
FGF2とトロポミオシン(Tpm)は、白内障術後の後嚢混濁(PCO)の発症に関与している。ラットPCOモデルにおける線維芽細胞増殖因子(FGF)2、FGF－レセプター(FGF-R)2, Tpmの局在変化を免疫組織化学染色により観察した。ラットPCOモデルでは、FGF発現が高い赤道部再生水晶体上皮部位で、Tpm発現は減少していた。次に、FGF2 によるTpm発現抑制メカニズムを解明するために、FGF2-Ras-MAPKシグナル経路の活性化に注目して検討した。培養マウス水晶体上皮細胞(MLEC)とヒトLEC(HLEC：)をもちい、FGF2により誘導されるMAPKシグナルパスウェイをプロテインブロット法にて解析した。FGFの抑制薬(SU5402)とErk-MEK経路抑制薬(PD98059)をFGF2と同時投与し、Tpmと上皮間葉系移行(EMT)マーカーであるα平滑筋アクチン(αSMA)の発現の変化をプロテインブロット法にて解析し、細胞遊走アッセイとコラーゲンゲル細胞収縮アッセイも施行した。結果として、MLECとHLECともに、FGF2投与後10分でpErk発現が上昇し、MAPKシグナル経路の活性化が確認された。FGF2投与後24-48時間で、TpmおよびαSMAの発現は抑制されたが、SU5402とPD98059投与により発現抑制作用はみられなくなった。SU5402とPD98059投与により、FGF2とTGFβ2同時投与における細胞遊走と細胞収縮も抑制された。FGF2-MAPK経路はTpm抑制に関与しており、MAPKシグナル経路の抑制によりPCOにみられるLECの変化を抑制できる可能性がある。
また現在、Tpm2ノックアウト(KO)マウスを、CRISPR-Cas9システム技術を用いて作成した。ホモは胎生致死になるためヘテロマウスを育成中である。眼球の組織は、ワイルドタイプのマウス眼球と差がなく、水晶体の形態異常は観察されなかった。今後これらマウスに水晶体摘出手術をし、PCO発生に差があるのか検討予定である。また、Tpm1 KOマウスは、現在水晶体特異的なコンディショナルノックアウトマウスを作成中である。
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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
平成(H)26年度に予定していたラットPCOのFGFレセプター抑制薬の投与実験はできなかったが、H27年度施行予定であった、FGF2 によるTpm発現抑制メカニズムを解明するための、RAS-ERK, MAPK経路の活性化実験を施行しできた。
またTpm2ノックアウトマウスをshRNAではなく、CRSPR-Cas9システムを用いることで当初予定より早く作成できた。よって、計画はおおむね順調に進展していると自己評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
H26年度に作成したTopm2 KOヘテロマウスに水晶体摘出手術をし、PCO発生に差があるのか組織学的に検討予定である。また分子レベルでの変化も検討する。また、Tpm1 KOマウスは、現在水晶体特異的なコンディショナルノックアウトマウスの作成が順調であるため作成次第、組織学的検討とPCO発生を観察予定である。
H26年度にできなかった、ラットPCPモデルにおけるFGFレセプター抑制薬の投与によるPCO抑制効果について、H27年度に検討する。
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