疾患iPS研究に基づく網膜色素変性症に対する新規神経保護治療薬の開発に向けた研究

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K10903
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 小澤 洋子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (90265885)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 網膜 / 神経保護 / iPS細胞

研究実績の概要

網膜色素変性症は、4000～8000人に1人で発症するとされ、遺伝子異常により生じる網膜視細胞もしくは網膜色素上皮細胞の変性であるが、そのメカニズムには不明の点が多い。現時点では、世界的にも承認された治療薬はなく、遺伝子異常がわかっていたとしても、対処法が無いという状況が続いている。徐々に進行し、国内失明原因の第3位を占める疾患である。早期に診断が付いても進行を抑制する安定した治療法はない。異常遺伝子が明らかになっても、細胞死のメカニズムが不明であるものが多いためである。そこで、申請者らはこれまでに、視物質であるロドプシン異常遺伝子を持つ網膜色素変性症患者の体細胞由来の人工多能性細胞(induced-pluripotent stem cell; iPS細胞)を用いて網膜細胞を誘導・培養し、神経保護治療法薬剤の開発に向けた病態メカニズムの解析(疾患iPS研究) を行い報告した（Yoshida, Ozawa, Okano et al. Mol. Brain 2014）。この中で本疾患におけるストレス応答反応の病態への関与を明らかにし、それを抑制する薬剤の候補を得た。
そこで本研究では、疾患iPS研究の培養において有効性があった薬剤を、網膜色素変性症モデルマウスに投与して、生体内で網膜神経細胞の保護 (細胞死抑制) 効果が得られるかを解析する。モデルマウスの表現型の解析を進み治療開始のタイミング等の情報が得られたため、保護効果を得られる条件を解析している。本研究により将来的には、網膜色素変性症のための新規進行抑制治療法の開発につなげる。

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

網膜色素変性症モデルマウスはほぼ順調に飼育され、その表現型は組織学的、電気生理学的等の解析により、週齢を追って示されている。モデルマウスの表現型はヘテロ遺伝子変異マウスで明らかであり、飼育が行いやすい。ただし、表現型や薬物介入の結果には性差のある可能性があり、雄のモデルマウスのみを用いることにしたため、そのためのモデルマウス入手の制限はやむを得ない。モデルマウスへの薬物投与はすでに開始済みである。

今後の研究の推進方策

今後は申請者らの先行研究である、疾患iPS研究により明らかにされた候補薬剤の一つであるラパマイシンの投与量や投与日程を振ることにより、コントロール群との効果の差を示す良い条件を探索する。効果の指標としては視機能を示す網膜電図を主に用い、必要に応じて組織学的解析も行う。また、副作用等についても配慮があり、体重等の情報も集めるようにする。そしてラパマイシンの投与量や投与経路等の条件について解析を進める。万一、ラパマイシンによる介入で効果が不充分であると考えられる場合には、先行研究により示された他の候補薬剤の使用を検討する。

次年度使用額が生じた理由

使用するマウスの週齢を合わせる必要があり、同時に多くの同週齢のマウスを飼育・準備するために時間調整が必要となったため、本年度使用するはずであった使用額の一部を次年度使用とすることとした。

次年度使用額の使用計画

解析に用いるモデルマウスの飼育および組織解析に用いる抗体等の購入のために用いる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Novel RP1L1 Variants and Genotype-Photoreceptor Microstructural Phenotype Associations in Cohort of Japanese Patients with Occult Macular Dystrophy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujinami K, Kameya S, Kikuchi S, Ueno S, Kondo M, Hayashi T, Shinoda K, Machida S, Kuniyoshi K, Kawamura Y, Akahori M, Yoshitake K, Katagiri S, Nakanishi A, Sakuramoto H, Ozawa Y, Tsubota K, Yamaki K, Mizota A, Terasaki H, Miyake Y, Iwata T, Tsunoda K.
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci. 巻: 57 ページ: 4837-46.
  • DOI: 10.1167/iovs.16-19670.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Lutein acts via multiple antioxidant pathways in the photo-stressed retina. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kamoshita M, Toda E, Kobayashi S, Tsubota K, Osada H, Ozawa Y
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 22 ページ: -
  • DOI: 10.1038/srep30226.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sneddon’s syndrome with optic disc macroaneurysm and macular edema successfully treated with subtenon steroid injection. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagai N, Ohta Y, Izumi-Nagai K, Shinoda H, Tsubota K, Ozawa Y
  • 雑誌名: Acta Ophthalmol. 巻: 94 ページ: 517-9
  • DOI: 10.1111/aos.12909.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Non-responsiveness to intravitreal aflibercept treatment in neovascular age-related macular degeneration: implications of serous pigment epithelial detachment. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagai N, Suzuki M, Uchida A, Kurihara T, Kamoshita M, Minami S, Shinoda H, Tsubota K, Ozawa Y
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 11 ページ: -
  • DOI: 10.1038/srep29619.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neuroprotective effect of activated 5'-adenosine monophosphate-activated protein kinase on cone system function during retinal inflammation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kamoshita M, Fujinami K, Toda E, Tsubota K, Ozawa Y
  • 雑誌名: BMC Neurosci. 巻: 17 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s12868-016-0268-5.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Distinct responsiveness to intravitreal ranibizumab therapy in polypoidal choroidal vasculopathy with single or multiple polyps. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M, Nagai N, Shinoda H, Uchida A, Kurihara T, Tomita Y, Kamoshita M, Iyama C, Tsubota K, Ozawa Y
  • 雑誌名: Am J Ophthalmol. 巻: 166 ページ: 52-9.
  • DOI: 10.1016/j.ajo.2016.03.024.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Angiopoietin-like protein 2 is a multistep regulator of inflammatory neovascularization in a murine model of age-related macular degeneration. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirasawa M, Takubo K, Osada H, Miyake S, Toda E, Endo M, Umezawa K, Tsubota K, Oike Y, Ozawa Y
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 291 ページ: 7373-85.
  • DOI: 10.1074/jbc.M115.710186.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Functional Visual Acuity in Age-Related Macular Degeneration. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomita Y, Nagai Y, Suzuki M, Shinoda H, Uchida A, Mochimaru H, Izumi-Nagai K, Sasaki M, Tsubota K, Ozawa Y
  • 雑誌名: Optom Vis Sci. 巻: 93 ページ: 70-6.
  • DOI: 10.1097/OPX.0000000000000755.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Neuroprotective Effect of Rapamycin as a Modulator of the mTOR-NF-KB Axis during Retinal Inflammation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okamoto T, Ozawa Y*, Kamoshita M, Osada H, Toda E, Kurihara T, Nagai N, Umezawa K, Tsubota K.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 11 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0146517.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Lutein/Zeaxanthin as a preventive approach for age-related macular degeneration. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ozawa Y
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Pharma and Food.
  • 発表場所: 日本平ホテル（静岡県清水市）
  • 年月日: 2016-11-17 – 2016-11-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The use of induced pluripotent stem cells (iPSCs) to reveal pathogenic gene mutations and explore treatments for retinitis pigmentosa. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ozawa Y
  • 学会等名: International Society for Eye Research XXII Biennial Meeting in Tokyo
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • 年月日: 2016-09-29 – 2016-09-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Predictive factors for non-response to intravitreal aflibercept treatment in neovascular age-related macular degeneration. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagai N, Suzuki M, Uchida A, Kurihara T, Kamoshita M, Minami S, Shinoda H, Tsubota K, Ozawa Y.
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • 発表場所: シアトル（アメリカ）
  • 年月日: 2016-05-01 – 2016-05-05
  • 国際学会
• [学会発表] Treatment Responses to the Intravitreal Aflibercept in Polypoidal Choroidal Vasculopathy at year 1. (2016)
  • 著者名/発表者名: Minami S, Nagai N, Suzuki M, Kurihara T, Shinoda H, Tsubota K, Ozawa Y.
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • 発表場所: シアトル（アメリカ）
  • 年月日: 2016-05-01 – 2016-05-05
  • 国際学会
• [学会発表] Aerobic exercise protects retinal function in type 2 diabetic mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kamoshita M, Osada H, Toda E, Sano K, Kawashima M, Nagai N, Shinoda H, Tsubota K, Ozawa Y.
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • 発表場所: シアトル（アメリカ）
  • 年月日: 2016-05-01 – 2016-05-05
  • 国際学会
• [学会発表] The neuroprotective effect of rapamycin as a modulator of the mTOR-NF-κB axis during retinal inflammation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okamoto T, Kamoshita M, Osada H, Toda E, Nagai N, Tsubota K, Ozawa Y.
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • 発表場所: シアトル（アメリカ）
  • 年月日: 2016-05-01 – 2016-05-05
  • 国際学会
• [学会発表] AMPK activation protects photoreceptors from light-induced degeneration. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kawashima H, Osada H, Toda E, Okamoto T, Kamoshita M, Nagai N, Tsubota K, Ozawa Y.
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • 発表場所: シアトル（アメリカ）
  • 年月日: 2016-05-01 – 2016-05-05
  • 国際学会