株化視細胞前駆細胞を用いた杆体細胞錐体細胞分化機構の解明

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K11334
• 研究機関: 聖マリアンナ医科大学
• 研究代表者: 鈴木 登 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (40235982)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 視細胞分化 / 甲状腺ホルモン合成経路

研究実績の概要

我々はマウス ES細胞とiPS細胞から安定した株化網膜前駆細胞を樹立した。
そのうちの一部の細胞株は視細胞前駆細胞としての性質を持ち、種々のケモカインに反応して杆体視細胞と錐体視細胞へと分化する。検討した中では、発生に関
わる事がよく知られたケモカインSDF1とその受容体が視細胞分化に重要に関わっていた。
別のグループの細胞株は優先的に網膜神経節細胞に分化する。その分化機構を転写因子レベルとエピジェネティック調節のレベルで解析した。種々の濃度の
SDF1を添加して、経時的に細胞株を回収後、次世代シークエンサーを用いて各細胞の全転写パターンを分析した。同様にMCP1を添加した培養系も作成し、同様に解析した。
得られたデータをKyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) databaseを対象にiPathwayGuideを用いたBioinformaticな解析を行った。具体的にはq valueの閾値を1として(cut off無しで)多変量解析法を実施した。その結果、非刺激状態に比較してSDF1刺激ではThyroid hormone synthesis経路が活性化されていることが示された。既に視細胞のconeへの分化にはThyroid hormone Receptorβ以下の経路が重要に関わることが知られているが、我々の成績はThyroid hormone synthesis経路とThyroid hormone Receptorβ以下の経路の両者が視細胞分化に必要な事を示している。同様の解析の結果からSuperoxide dismutase (SOD)1と抗アポトーシス蛋白Bcl-2が関わるAmyotrophic lateral sclerosis (ALS)経路も視細胞分化に必要な事が示された。