疾患関連マイクログリアクラスター制御による視神経保護治療

研究課題

研究課題/領域番号	22K09805
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	大石路子東北大学, 医学系研究科, 学術研究員 (80454875)
研究分担者	佐藤孝太東北大学, 医学系研究科, 助教 (50732327) 中澤徹東北大学, 医学系研究科, 教授 (30361075)
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 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) 2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円) 2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円) 2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード	GPR84 / 視神経挫滅 / 活性化マイクログリア / 緑内障 / 炎症性マイクログリアクラスター / 活性化アストロサイト / Rhoキナーゼ / 炎症 / 疾患関連マイクログリア
研究開始時の研究の概要	加齢性疾患であり、中途成人失明原因1位である緑内障は様々な疾患や病因が結びつきながら病態を形成するが詳細な病因や発症メカニズムは不明である。近年、緑内障を模倣した視神経挫滅モデルマウスを用いた解析から、活性化マイクログリアが間接的に網膜神経節細胞死をもたらすと報告されている。本研究では、数十種類の細胞集団とされる網膜マイクログリアのうち、視神経挫滅時のマイクログリアの解析により、疾患に寄与度の高いマイクログリアクラスターを同定し、この疾患関連マイクログリアクラスターの緑内障における機能解析により創薬研究を推進し、またこの疾患関連マイクログリアをゲノム編集技術により除去する治療法の開発を目指す。
研究実績の概要	昨年度は視神経挫滅時に特異的にTNFおよびIL1αを発現するマイクログリアクラスターのマーカー遺伝子としてGPR84を同定した。この特異性を明らかにするため、GPR84と従来報告されているM1マイクログリアに発現するマーカー遺伝子（CD64、86)をTNFおよびIL1αの経時的発現パターンと比較したが、GPR84がより強い相関を示した。これよりGPR84は視神経挫滅時に発現されるTNFおよびIL1αを発現する疾患特異的マイクログリアの特異的なマーカーであることを改めて示した。一方で、老化は緑内障の危険因子のうちの重要な一つである。そこで、およそ2年齢の老齢マウスの視神経挫滅モデルを作製してIba1-EGFP陽性網膜マイクログリアのシングルセルRNA Seq解析を行い、視神経挫滅後のマイクログリアクラスターの経時的変化を検討した。この結果、老齢マウスでも同様の炎症性サイトカインを発現するGPR84陽性の疾患特異的マイクログリアクラスターが存在し、視神経挫滅後4日目にこの割合が増加した。若齢マウスでは4日目にその割合は約6割まで上昇したが、老齢マウスではこの増加が3割程度にとどまった。一方で若齢では正常時4%程度であったこのクラスターが老齢マウスでは9%と少し高い傾向がみられた。これらの結果を昨年度の解析データに追加し、今年度以下の論文が受理された。 K.Sato, Michiko Ohno-Oishi,etal., 2023,Glia さらに、GPR84の下流シグナル伝達経路の解析の為、GPR84 KOマウスの視神経挫滅モデルより分取したマイクログリアのバルクソートRNA Seq解析も進行中である。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 2: おおむね順調に進展している理由 GPR84 KOマウスを譲渡してもらうことができた為研究がスムーズに進行し、今年度Glia誌に論掲載することができ、順調に研究が進行している。
今後の研究の推進方策	GPR84 KOマウス視神経挫滅モデルマウスより分取したマイクログリアのバルクソートRNA　Seqについてさらに解析を進めるとともに、GPR84発現疾患特異的マイクログリアの発現を抑制する方法について検討する。また、緑内障では疾患特異的マイクログリアが分泌する炎症性サイトカインによりアストロサイトが活性化され、病態形成が起こることが知られている。そこで、疾患特異的マイクログリアの発現に続いて起こる活性化マイクログリアの解析を進める。具体的には、TNFおよびIL1αのWTおよびGPR84 KOマウス硝子体注射後の網膜中の活性化アストロサイトのマーカー遺伝子の発現をRT-ｑPCRにて検討する。