前眼部組織間のトランスオミクス解析による包括的な眼圧上昇機序の解明

• 研究課題/領域番号: 21K09670
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分56060:眼科学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 横山 悠 東北大学, 大学病院, 講師 (00597312)
• 研究分担者: 中澤 徹 東北大学, 医学系研究科, 教授 (30361075) ; 國分 太貴 東北大学, 大学病院, その他 (30646443) ; 矢花 武史 東北大学, 大学病院, 助教 (30725213) ; 佐藤 孝太 東北大学, 医学系研究科, 助教 (50732327) ; 津田 聡 東北大学, 大学病院, 助教 (60791093) ; 前川 重人 東北大学, 大学病院, 助教 (80625294) ; 三枝 大輔 帝京大学, 薬学部, 准教授 (90545237)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 緑内障 / 眼圧 / リピドーム解析 / プロテオーム解析 / メタボローム解析 / 線維柱帯 / トランス臣クス

研究開始時の研究の概要

緑内障において、眼圧下降療法が唯一エビデンスに基づく治療法である。しかし、眼圧下降 療法の進歩にも関わらず、十分な眼圧下降ができずに失明に至る症例も少なくない。そこで本研究では、手術で採取される前房水・虹彩・線維柱帯（trabecular meshwork: TM）を活用し、最新のトランスオミクス解析により、前眼部組織間の相互作用、および包括的な眼圧上昇機序の解明を目的とする。分子基盤が判明した後には、虹彩とTM細胞の非接触共培養により相互作用を含めた眼 圧上昇機序のバリデーションと詳細な解明を行う。本研究が病態に基づく治療薬の開発に 繋がる基盤研究となることを目指す。

研究実績の概要

前房環境は眼圧上昇に寄与することが考えられる。これまで線維柱帯組織を手術の際に採取することで前房水、虹彩等相互の関連性を解析し、その眼圧上昇メカニズムを包括的に解明することを目的として取り組んできた。しかし、手術器具の形状の改訂、高いコスト等、安定して線維柱帯組織を採取することがこれまでの取り組みで困難であることがわかった。そのため本年度は狭義原発開放隅角緑内障、正常眼圧緑内障、落屑緑内障の患者から手術時に採取した前房水をサンプルとし、リピドーム解析による脂質代謝物の違いについて解析した。解析する検体は年齢性別が調整された各群８症例を用いた。まず、前房水中に存在する細胞外小胞をアフィニティ反応後に抽出し、UHPLC-FTMSにより分析し、LipidSearchによる脂質代謝物の化合物同定とMetaboAnalyst 5.0による統計解析を実施した。前房水由来の細胞外小胞リピドーム解析の結果、4,500成分以上の脂質分子種が検出された。３群間比較における主成分分析の結果、スコアプロット上で正常眼圧緑内障は狭義原発開放隅角緑内障および落屑緑内障と比較して異なる位置に分布した。さらに、狭義原発開放隅角緑内障や落屑緑内障において、正常眼圧緑内障に比較して低下している脂質分子種が複数検出された。一般的に正常眼圧緑内障は狭義原発開放隅角緑内障と落屑緑内障に比べ眼圧は低い。本結果は、眼圧に寄与する脂質分子種の存在を示唆するものである。