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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難治性網膜疾患の病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 22KK0291
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))

配分区分基金
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) 2023 – 2025
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
キーワード網膜3次元培養 / マイクログリア / 神経血管グリアユニット / 糖尿病網膜症 / 網膜オルガノイド
研究開始時の研究の概要

私たちが開発したヒト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の共培養による革新的3次元モデルを、様々な網膜疾患の病的環境下におけるマイクログリアの機能や活性メカニズムを理解するための疾患モデルを樹立する。それらの様々な病的環境下における、マイクログリアの関与とその特性や活性メカニズム、およびグリア・ニューロン相関による網膜ニューロンへの影響について解析し、さらにその病態モデルを用いて、マイクログリアの活性制御をターゲットとした創薬スクリーニングを行い、グリア・ニューロン相関の観点から、病態進行抑制への影響について解析を行うことに挑戦する。

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り、それらがマイクログリアの極性変化をトリガーとした神経障害、保護作用に関与する重要な因子であると考えられた。

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

2023年度に計画していた実験を概ね遂行でき、結果が得られた。

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、ドラッグスクリーニングを進める。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [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
  • [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

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公開日: 2023-02-01   更新日: 2024-12-25  

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