ES/iPS細胞由来網膜神経組織の移植による視機能再生の機能解析

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26861478
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 金子 潤 国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, 研究員 (10612153)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 網膜 / 移植 / iPS/ES細胞 / 多点電極アレイ / カルシウムイメージング

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、マウスES/iPS細胞から分化誘導した網膜神経組織を網膜変性モデルマウスの網膜下に移植した後、移植による新たな神経回路形成および変性網膜の光応答回復を電気生理学的手法・カルシウムイメージングによって詳細に機能解析することを目的とした。先行研究により、移植後の網膜片は網膜下において形態的成熟、特異的分子マーカーの発現およびホスト網膜とのシナプス再形成が起こることが示されている。一方、機能的な成熟に関しては、一般的な解析手法であるERGでは検出感度に限界があるため、より高感度な多点電極アレイ（MEA）により電気生理学的解析を行なった。その結果、移植された視細胞由来と考えられるa-waveが検出され、マウスES/iPS細胞由来の移植網膜細胞は機能的にも成熟していると考えられる。また、白色LEDによる光刺激によって移植部直下の網膜神経節細胞から光応答が計測され、変性網膜に見られる神経節細胞の異常発火が抑制されていたことから、移植による光応答の回復および神経保護効果が示唆された。さらに、網膜移植による光応答の回復をハイスループットに検出するため、多光子顕微鏡によるカルシウムイメージング用セットアップを立ち上げ、イメージング用に網膜神経節細胞特異的にGCaMP3を発現する網膜変性マウス(rd1、rd10)を作成した。今後、これらのマウスをレシピエントとして網膜移植を行い、光応答機能の回復をさらに解析する予定である。