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iPS細胞由来網膜移植にて視機能再建のための変性網膜の視覚回路の解析と最適化

研究課題

研究課題/領域番号 20K18403
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分56060:眼科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

Tu HungYa  大阪大学, 蛋白質研究所, 助教 (10780835)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードretinal degeneration / horizontal cell / multielectrode array / retinal organoid / transplantation / organoid transplantation / bipolar cell / ribbon synapse / amacrine cell / ipRGC
研究開始時の研究の概要

This study aims to facilitate the retinal reconstruction by studying the cellular mechanism potentiating host bipolar cells, the direct recipient of transplanted photoreceptors to form synapses. We have seen a functional yet inefficient visual function recovery in transplanted retinas, possibly due to the varying host bipolar cell states. It is therefore proposed to clarify the cellular interaction in the host retina that act on bipolar cell modulation. This field-crossing study will enable the multidirectional flow of knowledge and perspective among basic sciences and therapeutic innovation.

研究成果の概要

本研究は移植による再生治療の一環として、ホスト環境に着目し、視細胞シナプスの形成・機能に重要な水平細胞の関与を検討した。網膜オルガノイド移植後の視細胞シナプス再構築における水平細胞の役割を明らかにするため、タモキシフェンによる条件付き水平細胞をアブレーションモデルを網膜変性マウスバックグラウンドで確立した。水平細胞を除去した変性網膜に網膜オルガノイドを移植し、電気生理により移植網膜の光反応を評価した。移植前に変性網膜から水平細胞を除去することで、宿主の双極細胞と移植先の視細胞間の機能的なシナプス形成が促進されることを示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々はこれまでES/iPS細胞由来網膜組織を用いて、視細胞の変性疾患に対する移植治療の有効性を検証してきた。より良い視機能再建を目指して移植組織側の改良を行なってきたが、本研究では移植細胞を受け入る側が、より機能的に移植細胞を受け入れる環境に最適化する可能性を探るために、視細胞の神経接合に重要な水平細胞の関与について検討した。変性網膜に残存している水平細胞や移植組織中の水平細胞が移植網膜の機能的な生着に寄与するかどうかを組織学的に観察し、移植後の光に対する反応を解析することで、より移植に適した環境、及びその環境の最適化による視機能再建の可能性を提示している。

報告書

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

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件)

  • [雑誌論文] Self-organization, quality control, and preclinical studies of human iPSC-derived retinal sheets for tissue-transplantation therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Watari K, Yamasaki S, Tu H-Y, et al.
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1038/s42003-023-04543-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Competency of iPSC-derived retinas in MHC-mismatched transplantation in non-human primates2022

    • 著者名/発表者名
      Uyama H, Tu H-Y, et al.
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 17 号: 11 ページ: 2392-2408

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2022.09.014

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Genetic modification that reduces ON-bipolar cells in hESC-derived retinas enhances functional integration after transplantation2022

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki Suguru、Tu Hung-Ya、Matsuyama Take、Horiuchi Matsuri、Hashiguchi Tomoyo、Sho Junki、Kuwahara Atsushi、Kishino Akiyoshi、Kimura Toru、Takahashi Masayo、Mandai Michiko
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 1 ページ: 103657-103657

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.103657

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetically engineered stem cell-derived retinal grafts for improved retinal reconstruction after transplantation2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuyama T, Tu H-Y, Sun J, Hashiguchi T, Akiba R, Sho J, Fujii M, Onishi A, Takahashi M, Mandai M
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 8 ページ: 102866-102866

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102866

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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