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長期予後成績に優れる移植用ヒト角膜内皮細胞選別法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K09725
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
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

戸田 宗豊  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (30550727)

研究分担者 山下 智子  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (70470250)
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 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード角膜内皮細胞 / 再生医療
研究開始時の研究の概要

我々のグループは、水泡性角膜症に対する革新的治療法として培養ヒト角膜内皮細胞注入療法を開発した。この治療法において根幹となるのは、細胞を懸濁液の状態で注入し生体内で単層を再建させる術式と注入する細胞を高品質で培養する技術である。高品質の細胞の安定生産は培養技術の改良により可能となったが、ドナー角膜による影響は未だ存在し、培養成功率に相関する遺伝的背景が存在するものと考えられる。
本研究では、培養角膜内皮細胞をバンク化し、培養環境下で高品質・安定性を維持する細胞と容易に変性(低品質化)する細胞との差異を遺伝子発現を中心に比較解析・検証し、長期予後成績に優れる移植用ヒト角膜内皮細胞選別法を確立する。

研究成果の概要

研究用ドナー角膜から角膜内皮細胞を培養し、凍結保存バンクを調製した。これらの凍結細胞を起眠し、複数の培養条件下で培養して、細胞形態変化を指標に容易に相転移が誘導される群(易相転移性ロット)と誘導されない群(=健常性を維持する群、難相転移性ロット)とに選別した。両群間の比較解析を行ったところ、細胞老化や接着・細胞骨格に関わる遺伝子等、移植先微小環境における適応能を予測評価するための候補因子が複数同定された。
加えて、従来の角膜移植術後の生体内の細胞密度と移植後残部由来培養角膜内皮細胞の品質との相関分析から、培養環境下における安定性は、生体内における細胞の健常度を反映していることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

再生医療において、移植に供される細胞は、その安全性、有効性を担保するための厳格な品質規格が求められる。一方で、エンドポイントを超えた長期間の予後成績を左右する生体内での安定性に関しては規格化されていないのが現状である。本研究の移植先微小環境に対する適応能の予測評価法の確立に向けた研究成果は、将来的に、長期予後の改善、再手術リスク軽減など、移植を受ける患者の身体的、経済的あるいは精神的負担を大きく減ずることに結び付くと考えられる。
さらに、学術的には、培養角膜内皮細胞における相転移の難易を制御する因子の解明は、ヒト角膜内皮細胞の細胞生物学的挙動を理解するためにも極めて重要である。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Donor Corneal Endothelial Cell Maturity and Its Impact on Graft Survival in Glaucoma Patients Undergoing Corneal Transplantation2024

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji、Toda Munetoyo、Ueno Morio、Wakimasu Koichi、Tomioka Yasufumi、Uehara Asako、Sotozono Chie、Kinoshita Shigeru
    • 雑誌名

      American Journal of Ophthalmology

      巻: 262 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.ajo.2024.01.033

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Biologic Character of Donor Corneal Endothelial Cells Influences Endothelial Cell Density Post Successful Corneal Transplantation2023

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji、Toda Munetoyo、Ueno Morio、Uehara Asako、Sotozono Chie、Kinoshita Shigeru
    • 雑誌名

      Ophthalmology Science

      巻: 3 号: 2 ページ: 100239-100239

    • DOI

      10.1016/j.xops.2022.100239

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cellular Interplay Through Extracellular Vesicle miR-184 Alleviates Corneal Endothelium Degeneration2022

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Tomoko、Asada Kazuko、Ueno Morio、Hiramoto Nao、Fujita Tomoko、Toda Munetoyo、Sotozono Chie、Kinoshita Shigeru、Hamuro Junji
    • 雑誌名

      Ophthalmology Science

      巻: 2 号: 4 ページ: 100212-100212

    • DOI

      10.1016/j.xops.2022.100212

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quiescent innate and adaptive immune responses maintain the long-term integrity of corneal endothelium reconstituted through allogeneic cell injection therapy2022

    • 著者名/発表者名
      Toda Munetoyo、Ueno Morio、Yamada Jun、Hiraga Asako、Asada Kazuko、Hamuro Junji、Sotozono Chie、Kinoshita Shigeru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-022-22522-4

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Superiority of Mature Differentiated Cultured Human Corneal Endothelial Cell Injection Therapy for Corneal Endothelial Failure2022

    • 著者名/発表者名
      UENO MORIO、TODA MUNETOYO、NUMA KOHSAKU、TANAKA HIROSHI、IMAI KOJIRO、BUSH JOHN、TERAMUKAI SATOSHI、OKUMURA NAOKI、KOIZUMI NORIKO、YAMAMOTO AKIHISA、TANAKA MOTOMU、SOTOZONO CHIE、HAMURO JUNJI、KINOSHITA SHIGERU
    • 雑誌名

      American Journal of Ophthalmology

      巻: 237 ページ: 267-277

    • DOI

      10.1016/j.ajo.2021.11.012

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] ヒト角膜内皮細胞の培養下における健常性を規定する因子の探索2024

    • 著者名/発表者名
      戸田宗豊、山下智子、北澤耕司、外園千絵、木下茂
    • 学会等名
      第128回 日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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