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眼圧と房水による眼球組織応答と緑内障ー眼圧制御機構とバイオマーカーの探索

研究課題

研究課題/領域番号 20H03839
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分56060:眼科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

相原 一  東京大学, 医学部附属病院, 教授 (80222462)

研究分担者 秋光 信佳  東京大学, アイソトープ総合センター, 教授 (40294962)
本庄 恵  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (60399350)
木村 麗子 (山岸麗子)  東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (80704642)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード緑内障 / 眼圧 / 圧受容体 / 線維柱帯 / 房水 / 生理活性脂質 / 細胞応答 / 脂質メディエーター / バイオマーカー / 機械受容体 / 圧センサー
研究開始時の研究の概要

眼球組織は生涯眼圧という内圧にさらされており、眼の神経組織は慢性的にストレスを受けている。そのため、バランスが崩れると眼圧が高くなり失明原因一位の緑内障になる。眼圧は眼内独自のシステムである房水の流れによって保たれているが、何故正常値に維持されているかは不明であり、また何故眼圧が高くなるかはよく分かっていない。我々は眼の組織に圧力センサーが存在し、眼圧を制御している可能性、また圧にさらされている眼組織から房水中に出てくる物質により眼圧が高くなる可能性を考え、本研究では眼内圧力センサーとそれに関係する房水中の物質を探索し、眼圧制御のメカニズムを解明して、緑内障の原因とその治療法を目指す。

研究成果の概要

線維柱帯や網膜神経節細胞(RGC)は圧受容体を介して眼圧に応答し、線維柱帯では二次的にPGE2を介する組織変化、RGCでは細胞死を惹起した。ATX、LPA、TGFβが眼圧を上げる房水バイオマーカーであり緑内障病型診断に有用であった。2種の新規プロスタノイド受容体作動薬は房水流出抵抗を減弱させ眼圧を下げることが判明した。圧受容体やプロスタノイド受容体、リゾリン脂質やTGFβは眼圧制御、緑内障に関与し、新たな緑内障の診断と治療標的となりうる。またATX高発現慢性高眼圧緑内障モデルマウスの作成および二光子顕微鏡による生体眼での房水流出経路可視化は、薬剤や圧による眼球組織応答を評価できる手法となる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

失明原因一位の緑内障の原因は眼圧による視神経乳頭障害で有り不可逆な神経変性を生じる。また唯一の治療法は眼圧下降であることから眼圧を制御することが不可欠である。本研究では眼圧による組織応答を介して眼圧制御機構の解明を目指した。新たに圧受容体を介した組織応答の存在、房水因子による眼圧上昇機構の解明と高眼圧モデルマウスの作成に成功した。改めて眼組織の圧変化に対する応答機能の存在と、眼圧上昇の房水バイオマーカーによる新たな治療標的を提案できたことから、今後の新たな緑内障の病因に迫る診断と眼圧下降および眼圧を上昇させない治療という扉を開き、緑内障による社会的損失を削減できる研究成果を得たと考える。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Potential Mechanisms of Intraocular Pressure Reduction by Micropulse Transscleral Cyclophotocoagulation in Rabbit Eyes2022

    • 著者名/発表者名
      Nemoto Hotaka、Honjo Megumi、Okamoto Michiaki、Sugimoto Koichiro、Aihara Makoto
    • 雑誌名

      Investigative Opthalmology & Visual Science

      巻: 63 号: 6 ページ: 3-3

    • DOI

      10.1167/iovs.63.6.3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Newly or switching effect of a selective EP2 agonist on intraocular pressure in Japanese patients with open-angle glaucoma2022

    • 著者名/発表者名
      Ueda Koji、Sakata Rei、Fujishiro Takashi、Honjo Megumi、Shirato Shiroaki、Aihara Makoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Ophthalmology

      巻: 66 号: 5 ページ: 434-439

    • DOI

      10.1007/s10384-022-00934-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fibrotic Response of Human Trabecular Meshwork Cells to Transforming Growth Factor-Beta 3 and Autotaxin in Aqueous Humor2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Mengxuan、Honjo Megumi、Yamagishi Reiko、Igarashi Nozomi、Nakamura Natsuko、Kurano Makoto、Yatomi Yutaka、Igarashi Koji、Aihara Makoto
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 12 号: 9 ページ: 1231-1231

    • DOI

      10.3390/biom12091231

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 眼と脂質 眼圧制御と生理活性脂質2022

    • 著者名/発表者名
      相原 一(東京大学 医・眼科学)
    • 雑誌名

      脂質生化学研究(0285-1520)64巻 Page5(2022.05)

      巻: 64 ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] mTOR阻害薬によるTGF-β2添加に伴うヒト線維柱帯細胞の線維化の抑制効果の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 希望(東京大学), 本庄 恵, 相原 一
    • 雑誌名

      日本緑内障学会抄録集32回

      巻: 32 ページ: 88-88

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] セペタプロストのマウス眼圧に及ぼす作用2022

    • 著者名/発表者名
      山岸 麗子(東京大学), 本庄 恵, 相原 一
    • 雑誌名

      日本緑内障学会抄録集32回

      巻: 32 ページ: 77-77

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 緑内障薬物治療のQCストーリー-問題解決に向けた現状把握 緑内障治療薬の創薬ターゲット 新規作用機序の眼圧下降薬開発の現状2022

    • 著者名/発表者名
      相原 一(東京大学 医学部眼科学教室)
    • 雑誌名

      眼薬理

      巻: 36

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 閾値下レーザー照射によるヒト培養網膜色素上皮由来のセラミド関連物質産生2022

    • 著者名/発表者名
      後藤 大樹(東京大学), 荒木 章之, 白矢 智靖, 上田 高志, 戸塚 清人, 外山 琢, 杉本 宏一郎, 内藤 泰幸, 阿部 均, 加藤 聡, 本庄 恵, 相原 一
    • 雑誌名

      日本眼科学会雑誌126巻

      巻: 126 ページ: 288-288

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 【脂質メディエーターの機能と疾患との関わり】生理活性脂質を介した眼疾患病態と治療2022

    • 著者名/発表者名
      相原 一(東京大学 医学部眼科学教室)
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 48 ページ: 20-23

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] The Roles Played by FP/EP3 Receptors During Pressure-lowering in Mouse Eyes Mediated by a Dual FP/EP3 Receptor Agonist2022

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi-Kimura Reiko、Honjo Megumi、Aihara Makoto
    • 雑誌名

      Investigative Opthalmology & Visual Science

      巻: 63 号: 2 ページ: 24-24

    • DOI

      10.1167/iovs.63.2.24

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TRPV4 is activated by mechanical stimulation to induce prostaglandins release in trabecular meshwork, lowering intraocular pressure2021

    • 著者名/発表者名
      Uchida Takatoshi、Shimizu Shota、Yamagishi Reiko、Tokuoka Suzumi M.、Kita Yoshihiro、Sakata Rei、Honjo Megumi、Aihara Makoto
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 10 ページ: 0258911-0258911

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0258911

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of selective EP2 receptor agonist, omidenepag, on trabecular meshwork cells, Schlemm’s canal endothelial cells and ciliary muscle contraction2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Natsuko、Honjo Megumi、Yamagishi Reiko、Igarashi Nozomi、Sakata Rei、Aihara Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 16257-16257

    • DOI

      10.1038/s41598-021-95768-z

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] mTOR inhibitors potentially reduce TGF-β2-induced fibrogenic changes in trabecular meshwork cells2021

    • 著者名/発表者名
      Igarashi Nozomi、Honjo Megumi、Aihara Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 14111-14111

    • DOI

      10.1038/s41598-021-93580-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crosstalk between transforming growth factor β-2 and Autotaxin in trabecular meshwork and different subtypes of glaucoma2021

    • 著者名/発表者名
      Igarashi Nozomi、Honjo Megumi、Yamagishi Reiko、Kurano Makoto、Yatomi Yutaka、Igarashi Koji、Kaburaki Toshikatsu、Aihara Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Science

      巻: 28 号: 1 ページ: 47-47

    • DOI

      10.1186/s12929-021-00745-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of topical TGF-β1, TGF-β2, ATX, and LPA on IOP elevation and regulation of the conventional aqueous humor outflow pathway.2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura N, Yamagishi R, Honjo M, Igarashi N, Shimizu S, Aihara M.
    • 雑誌名

      Mol Vis.

      巻: 27 ページ: 61-77

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical stretch induces Ca2+ influx and extracellular release of PGE2 through Piezo1 activation in trabecular meshwork cells2021

    • 著者名/発表者名
      Uchida Takatoshi、Shimizu Shota、Yamagishi Reiko、Tokuoka Suzumi M.、Kita Yoshihiro、Honjo Megumi、Aihara Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 4044-4044

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83713-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of topical TGF-ホイ1, TGF-ホイ2, ATX, and LPA on IOP elevation and regulation of the conventional aqueous humor outflow pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura N, Yamagishi R, Honjo M, Igarashi N, Shimizu S, Aihara M.
    • 雑誌名

      Molecular Vision

      巻: 27 ページ: 61-77

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Aqueous autotaxin and TGF-βs are promising diagnostic biomarkers for distinguishing open-angle glaucoma subtypes2021

    • 著者名/発表者名
      Igarashi Nozomi、Honjo Megumi、Asaoka Ryo、Kurano Makoto、Yatomi Yutaka、Igarashi Koji、Miyata Kazunori、Kaburaki Toshikatsu、Aihara Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-021-81048-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of autotaxin in the pathophysiology of elevated intraocular pressure in Posner-Schlossman syndrome2020

    • 著者名/発表者名
      Igarashi Nozomi、Honjo Megumi、Yamagishi Reiko、Kurano Makoto、Yatomi Yutaka、Igarashi Koji、Kaburaki Toshikatsu、Aihara Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 6265-6265

    • DOI

      10.1038/s41598-020-63284-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Involvement of autotaxin in the pathophysiology of elevated intraocular pressure in Posner-Schlossman syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      五十嵐希望、山岸麗子、本庄恵、相原一
    • 学会等名
      第126回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] IOP-lowering effect of FP/EP3 receptor agonist in mouse eye2021

    • 著者名/発表者名
      山岸麗子、本庄恵、五十嵐希望、相原一
    • 学会等名
      第32回日本緑内障学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 落屑緑内障における房水中TGF-β、ATX-LPAシグナルと眼圧、重症度との相関の検討、多施設共同研究2021

    • 著者名/発表者名
      本庄恵、五十嵐希望、山岸麗子、相原一
    • 学会等名
      第32回日本緑内障学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Trabecular Meshwork Scarring & ROCK inhibitors2021

    • 著者名/発表者名
      本庄恵、五十嵐希望、山岸麗子、相原一
    • 学会等名
      World Glaucoma Congress 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 眼圧制御と緑内障病型におけるオートタキシン-リゾフォスファチジン酸経路およびmTORの関与2021

    • 著者名/発表者名
      五十嵐希望、山岸麗子、本庄恵、相原一
    • 学会等名
      第32回日本緑内障学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] mTOR阻害薬によるTGF-β2添加に伴うヒト線維柱帯細胞の線維化の抑制効果の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      五十嵐希望、山岸麗子、本庄恵、相原一
    • 学会等名
      第32回日本緑内障学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 緑内障病型におけるTGF-β2とAutotaxinのクロストーク2021

    • 著者名/発表者名
      五十嵐希望、山岸麗子、本庄恵、相原一
    • 学会等名
      第32回日本緑内障学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Aqueous autotaxin and TGF-βs are promising diagNOstic biomarkers for distinguishing open-angle glaucoma subtypes2021

    • 著者名/発表者名
      五十嵐希望、山岸麗子、本庄恵、相原一
    • 学会等名
      World Glaucoma Congress 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 緑内障②おける前房水中のTGFβとautotaxinの関連2021

    • 著者名/発表者名
      五十嵐希望、本庄恵、山岸麗子、蔵野信、矢冨裕、五十嵐浩二、相原一
    • 学会等名
      124回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 前房内因子と緑内障手術予後2021

    • 著者名/発表者名
      五十嵐希望
    • 学会等名
      第31回日本緑内障学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 房水バイオマーカーによる緑内障眼圧上昇機序の解明と新規治療法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      本庄恵
    • 学会等名
      124回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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