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ヒト網膜オルガノイドとマイクログリア共培養系を用いた糖尿病網膜症メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K09727
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
研究機関順天堂大学

研究代表者

大内 亜由美  順天堂大学, 医学部, 准教授 (80645664)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード網膜3次元培養 / マイクログリア / 糖尿病網膜症 / 網膜オルガノイド / 網膜3次元培養
研究開始時の研究の概要

本申請課題は、本邦の失明原因の第3位である糖尿病網膜症の病態解明を目指し、ヒト糖尿病網膜症における高血糖による網膜炎症およびニューロン障害をモデル化するために、ヒトiPS由来網膜オルガノイドと同マイクログリアの共培養系を用いて、高グルコース条件下でのマイクログリアの活性および網膜ニューロンへの影響について多角的網羅的に解析を行い、糖尿病網膜症の発症進展に関わるマイクログリア・ニューロン相関の解明に挑戦する。

研究実績の概要

昨年われわれが確立したヒトiPS細胞由来網膜オルガノイドとヒトiPS細胞由来マイクログリア前駆細胞を共培養し作成した新規共培養モデルを用いて、培養条件に様々な刺激を加えることで、糖尿病網膜症環境を模倣し、シングルRNAシークエンシング解析を行うことで、糖尿病網膜症環境におけるマイクログリアとニューロンの相関を解析した。
まず、HIF-PH阻害剤であるDimethyloxalylglycine (DMOG)を培養液に添加し、マイクログリアを含むオルガノイドと含まないオルガノイドでの虚血網膜環境におけるマイクログリア・神経相関を検討した。その結果、マイクログリアが共培養されている網膜オルガノイドとマイクログリアを含まない網膜オルガノイドでは網膜ニューロンにおける病態にかかわる様々な遺伝子の発現に差があることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

シングル細胞RNAシークエンシング解析に向けた条件検討、調整に予定以上の時間を要した。

今後の研究の推進方策

シングル細胞RNAシークエンシング解析の結果から、糖尿病網膜症環境におけるマイクログリアとニューロンの相関に関してバイオインフォマティクスを用いて解析し、糖尿病網膜症の病態に大きく影響する神経グリアユニットの機序解明、および神経保護、または障害に働くマイクログリアの極性分子に関して治療ターゲットとして応用を目指していく。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] The Scripps Research Institute/Lowy Medical Research Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Lowy Medical Research Institute/The Scripps Research(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The Scripps Research Institute/Lowy Medical Research Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Integrating human iPSC‐derived macrophage progenitors into retinal organoids to generate a mature retinal microglial niche2023

    • 著者名/発表者名
      Usui‐Ouchi Ayumi、Giles Sarah、Harkins‐Perry Sarah、Mills Elizabeth A.、Bonelli Roberto、Wei Guoqin、Ouchi Yasuo、Ebihara Nobuyuki、Nakao Shintaro、Friedlander Martin、Eade Kevin T.
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 71 号: 10 ページ: 2372-2382

    • DOI

      10.1002/glia.24428

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Galectin-3, a damage-associated molecular pattern, in tears of patients with vernal keratoconjunctivitis2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Yousuke、Usui-Ouchi Ayumi、Ebihara Nobuyuki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Ophthalmology

      巻: 67 号: 4 ページ: 431-439

    • DOI

      10.1007/s10384-023-00994-9

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deletion of Tgfβ signal in activated microglia prolongs hypoxia‐induced retinal neovascularization enhancing Igf1 expression and retinal leukostasis2022

    • 著者名/発表者名
      Usui‐Ouchi Ayumi、Eade Kevin、Giles Sarah、Ideguchi Yoichiro、Ouchi Yasuo、Aguilar Edith、Wei Guoqin、Marra Kyle V.、Berlow Rebecca B.、Friedlander Martin
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 70 号: 9 ページ: 1762-1776

    • DOI

      10.1002/glia.24218

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Retinal Disease and Metabolism2022

    • 著者名/発表者名
      Fu Zhongjie、Usui-Ouchi Ayumi、Allen William、Tomita Yohei
    • 雑誌名

      Life

      巻: 12 号: 2 ページ: 183-183

    • DOI

      10.3390/life12020183

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 糖尿病網膜症における虚血と炎症への挑戦2023

    • 著者名/発表者名
      大内亜由美
    • 学会等名
      第62回網膜硝子体学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖尿病網膜症における網膜マイクログリアの機能と極性制御の解明2023

    • 著者名/発表者名
      大内亜由美
    • 学会等名
      第38回糖尿病合併症学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 虚血網膜症モデルにおけるASIC1a特異的阻害抗体の効果2023

    • 著者名/発表者名
      大内亜由美, Aguilar E, Qiang M, 岸下秀太, Guang Y, Friedlander M, 海老原伸行
    • 学会等名
      第127回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖尿病黄斑浮腫症に対するファリシマブへの切り替えによる短期成績と反応性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      大内亜由美,松澤 萌,二宮以信,坂西良仁,藤井達也,海老原伸行
    • 学会等名
      第77回日本臨床眼科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来網膜オルガノイドとマイクログリアの新規共培養モデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      大内亜由美, Kevin Eade, Sarah Giles, Martin Friedlander, 海老原伸行
    • 学会等名
      第126回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] New co-culture system of human iPSC induced retinal organoid and microglia2022

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Usui-Ouchi, Sarah Giles, Kevin Eade, Nobuyuki Ebihara, Martin Friedlander
    • 学会等名
      The association for research in vision and ophthalmology(ARVO)annual meeting 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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