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ミトコンドリア病iPS細胞を用いた網膜神経変性に対する新規治療開発に向けた解析

研究課題

研究課題/領域番号 23K09067
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
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

篠田 肇  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (30306766)

研究分担者 小澤 洋子  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任准教授 (90265885)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード網膜色素変性 / ミトコンドリア / 失明 / 網膜 / 神経保護
研究開始時の研究の概要

ミトコンドリアDNA異常を有する人工多能性幹細胞を用いて作製した網膜3次元オルガノイド培養において、網膜色素変性の病態を解析し、新規治療法の開発に向けた薬物スクリーニングを行い新規治療薬の開発につなげる。オルガノイド培養では、患者の遺伝子変異を保持したiPSC由来の網膜細胞を、3次元構造により網膜の微小環境を模倣した状態で分化誘導することが可能であり、疾患病態の研究に適している。この特徴を生かした研究となる。

研究実績の概要

ミトコンドリアDNAに変異を持つミトコンドリア病の一つ、mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes(MELAS)では、ミトコンドリア機能低下を来し、神経組織等に臨床所見を呈しうる。網膜においては網膜神経細胞が変性して網膜色素変性を引き起こし、進行すると失明する。世界的に治療法はない。患者生体からの網膜サンプル採取は倫理的にできないこと、海外アイバンクから採取しても網膜細胞は増殖せず細胞数を確保することは不可能に近いこと、既に変性が進行したアイバンクアイでは病態解析はできないこと、などから網膜色素変性の研究は滞っていた。そこで本研究では、MELAS患者体細胞から樹立した人工多能性幹細胞(induced pluripotent stem cell; iPSC)を用いて作製した網膜3次元オルガノイド培養において、ミトコンドリア機能不全による網膜色素変性の病態を解析する。オルガノイド培養では、患者の遺伝子変異を保持したiPSC由来の網膜細胞を、3次元構造により網膜の微小環境を模倣した状態で分化誘導することが可能であり、疾患病態の研究に適している。そして、ミトコンドリア機能不全に伴う網膜色素変性の病態を解析する。ミトコンドリアはエネルギー産生に加えて、活性酸素産生、アポトーシス、カルシウムイオン貯蔵等様々な細胞内機能に関与する。ミトコンドリア機能不全は実際にはどのようなメカニズムにより細胞障害及び組織障害をきたすのかを解明し、新規治療法の開発につなげる。2023年はMELAS iPS細胞の解析を行うと共に、オルガノイド培養のプロトコールを作成した。

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

ほぼ予定通りの進捗であるため。

今後の研究の推進方策

今後はこのプロトコールで網膜神経細胞保護効果を示し、メカニズムを解析する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Diabetic choriocapillaris flow deficits affect the outer retina and are related to hemoglobin A1c and systolic blood pressure levels2023

    • 著者名/発表者名
      Nagai Norihiro、Mushiga Yasuaki、Ozawa Yoko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 22570-22570

    • DOI

      10.1038/s41598-023-50132-1

    • 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] Associations between fatty acid intake and diabetic retinopathy in a Japanese population2023

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Mariko、Yuki Kenya、Hanyuda Akiko、Yamagishi Kazumasa、Motomura Kaoru、Kurihara Toshihide、Tomita Yohei、Mori Kiwako、Ozawa Nobuhiro、Ozawa Yoko、Sawada Norie、Negishi Kazuno、Tsubota Kazuo、Tsugane Shoichiro、Iso Hiroyasu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 12903-12903

    • DOI

      10.1038/s41598-023-39734-x

    • 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] Evaluating fine changes in visual function of diabetic eyes using spatial-sweep steady-state pattern electroretinography2023

    • 著者名/発表者名
      Nagai Norihiro、Mushiga Yasuaki、Ozawa Yoko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 13686-13686

    • DOI

      10.1038/s41598-023-40686-5

    • 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] Long-term surveillance provides real-world evidences of safety and effectiveness in intravitreal aflibercept treatment for age-related macular degeneration.2023

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Y, Ohgami K, Sasaki K, Hirano K, Sunaya T.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: 10597-10597

    • DOI

      10.1038/s41598-023-37584-1

    • 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
  • [学会発表] Choriocapillaris Flow Imbalance and Retinal Pigment Epithelium Abnormality in Fellow Eyes of Age-related Macular Degeneration2023

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Y.
    • 学会等名
      Annual Meeting Macula Society.
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of intraretinal fluid control on outer retinal structure and visual function in diabetic macular edema (DME)2023

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Y.
    • 学会等名
      International Ocular Inflammation Society.
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 網膜神経障害・変性に対する~代謝に着目した神経保護アプローチ.2023

    • 著者名/発表者名
      小沢洋子.
    • 学会等名
      日本眼科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖尿病患者におけるEvokeDx網膜電図の検討.2023

    • 著者名/発表者名
      永井紀博,虫賀庸朗,小沢洋子.
    • 学会等名
      日本眼科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 滲出型加齢黄斑変性における病型別のiRORAとcRORAの陽性率と視力との関係.2023

    • 著者名/発表者名
      ハズラデバブラタ,加藤想史,内田敦郎,富田洋平,永井紀博,鈴木美砂,南早紀子,篠島亜里,藤岡俊平,伴紀充,栗原俊英,篠田肇,小沢洋子,根岸一乃.
    • 学会等名
      日本眼科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 滲出型加齢黄斑変性における抗VEGF療法の頻度とRORA/cRORA出現の関係.2023

    • 著者名/発表者名
      ハズラデバブラタ,加藤想史,内田敦郎,富田洋平,永井紀博,鈴木美砂,南早紀子,篠島亜里,藤岡俊平,伴紀充,栗原俊英,篠田肇,小沢洋子,根岸一乃.
    • 学会等名
      日本網膜硝子体学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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