ヒト網膜動脈および静脈血管内皮細胞のエピゲノム解析

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K09398
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 蕪城 俊克 自治医科大学, 医学部, 教授 (00280941)
• 研究分担者: 和田 洋一郎 東京大学, アイソトープ総合センター, 教授 (10322033)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 網膜血管内皮細胞 / ヒトゲノム / エピゲノム解析 / 網羅的遺伝子解析

研究実績の概要

我々は内因性ぶどう膜炎と比べ感染性ぶどう膜炎では蛍光眼底造影で高率に動脈炎、網膜動脈血管閉塞が観察されることを見いだした（Kaburaki T, et al. Jpn J Ophthalmol. 2020）。本研究では、ヒト網膜動脈および静脈血管内皮細胞の免疫学的特性を解明する目的で、ヒト眼球から網膜動脈および静脈血管内皮細胞を分離培養し、遺伝子発現解析およびエピゲノム解析を試みた。
まず我々は眼窩腫瘍などで眼球摘出となった7例の患者眼球から、網膜動脈血管・静脈血管を別々に採取し、それぞれの血管内皮細胞の初代培養を試みた。しかし、得られる細胞数が少ないことや、細胞のviabilityが低いことから、RNA抽出が困難であった。
そこで我々は眼球から採取した網膜血管内皮細胞を用いた解析から、ヒト網膜毛細血管内皮細胞株（HREC, ACBRI 181、Cell systems)を用いた研究に変更した。我々は感染性と内因性ぶどう膜炎患者から採取した硝子体液に含まれる炎症性サイトカイン33種類の濃度を測定、統計学的に比較し、内因性ぶどう膜炎ではTNFαとそれによって発現誘導されるケモカインなどの発現が上昇するのに対し、感染性ぶどう膜炎では、ＴＮＦα以外にもIL-1βやインターフェロン(ＩＦＮ)も高値となることを見いだした（Fukuhara H, et al. Sci Rep 2020).そこでHRECにTNFα、IL-1β、IFNγの複合刺激を行い、刺激後の遺伝子発現の変化をRNA sequenceで解析した。その結果、3種類の複合刺激によって発現が著明に上昇する遺伝子群を見いだした。現在、この遺伝子群のHRECにおける役割の解析を行っている。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初本研究は、ヒト網膜動脈および静脈血管内皮細胞の免疫学的特性を解明する目的で、ヒト眼球から網膜血管内皮細胞を動脈、静脈それぞれから採取し、遺伝子発現解析およびエピゲノム解析を行うことを目標としていた。しかし、眼窩腫瘍などで眼球摘出となった患者眼球からヒト網膜動脈内皮細胞、静脈内皮細胞の初代培養を試みたが、抗がん剤治療後の影響もあり、viabilityの高い細胞は分離培養できず、遺伝子発現の解析は出来なかった。そこで動脈・静脈に分けた血管内皮細胞の解析を諦め、市販のヒト網膜毛細血管内皮細胞株（HREC, ACBRI 181、Cell systems）を用いた研究に切り替えた。我々は感染性と内因性ぶどう膜炎患者の硝子体液中の33種類の炎症性サイトカインの発現を解析し、内因性ぶどう膜炎ではTNFαとそれによって発現誘導されるケモカインなどの発現が上昇するのに対し、感染性ぶどう膜炎では、ＴＮＦα以外にもIL-6やインターフェロン(ＩＦＮ)も高値となることを見いだした（Fukuhara H, et al. Sci Rep 2020).そこでHRECにTNFα、IL-6、IFNγの複合刺激を行い、刺激後の遺伝子発現の変化をRNA sequenceで解析した。その結果、3種類の複合刺激によって発現が著明に上昇する遺伝子群を見いだした。現在、この遺伝子群のHRECにおける役割の解析を行っている。

今後の研究の推進方策

ヒト摘出眼球からの動脈、静脈に分けた網膜血管内皮細胞の分離・培養は残念ながら成功しなかった。そのため、今後はヒト培養網膜毛細血管内皮細胞株(HREC, ACBRI 181, Cell systems)を用いて感染性ぶどう膜炎における網膜血管炎の遺伝子発現の検討を行う方針とした。我々は感染性ぶどう膜炎の硝子体中ではTNFαのみならずIL-6、IFNγなどのproinflammatory cytokineも発現が上昇していることを見いだした。そこでHRECに感染性ぶどう膜炎の眼内状態を模したTNFα、IL-6、IFNγの3種の炎症性サイトカイン刺激を行い、刺激前後の遺伝子発現の変化を検討した。その結果、3つの炎症性サイトカインの同時刺激で著明に発現が上昇する遺伝子群を見いだした。現在その遺伝子を過剰発現させたHREC、およびノックダウンしたHRECを作成し、HRECに於ける役割の検討を行っている。

研究成果

• [雑誌論文] Comparisons of Clinical Features in Japanese Patients with Behcet's Uveitis Treated in the 1990s and the 2000s. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakahara H, Kaburaki T, Tanaka R, Yoshida A, Takamoto M, Kawata M, Fujino Y, Kawashima H, Aihara M.
  • 雑誌名: Ocul Immunol Inflamm. 巻: 28 ページ: 262-269
  • DOI: 10.1080/09273948.2018.1559928.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Clinical Features and Visual Outcome of Uveitis in Japanese Patients Younger than 18 Years. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kitano M, Tanaka R, Kaburaki T, Nakahara H, Shirahama S, Suzuki T, Komae K, Aihara M.
  • 雑誌名: Ocul Immunol Inflamm. 巻: 28 ページ: in press
  • DOI: 10.1080/09273948.2020.1726972.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Analysis of inflammatory mediators in the vitreous humor of eyes with pan-uveitis according to aetiological classification. (2020)
  • 著者名/発表者名: Fukunaga H, Kaburaki T, Shirahama S, Tanaka R, Murata H, Sato T, Takeuchi M, Tozawa H, Urade Y, Katsura M, Kobayashi M, Wada Y, Soga H, Kawashima H, Kohro T, Aihara M.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 10(1) ページ: 2783
  • DOI: 10.1038/s41598-020-59666-0.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Involvement of autotaxin in the pathophysiology of elevated intraocular pressure in Posner-Schlossman syndrome. (2020)
  • 著者名/発表者名: Igarashi N, Honjo M, Yamagishi R, Kurano M, Yatomi Y, Igarashi K, Kaburaki T, Aihara M.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 14(10) ページ: 6265.
  • DOI: 10.1038/s41598-020-63284-1.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Comparison of visual field defect progression in secondary Glaucoma due to anterior uveitis caused by three types of herpes viruses. (2020)
  • 著者名/発表者名: Shirahama S, Kaburaki T, Takada S, Nakahara H, Tanaka R, Komae K, Fujino Y, Kawashima H, Aihara M.
  • 雑誌名: Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 巻: 258(3) ページ: 639-645.
  • DOI: 10.1007/s00417-019-04559-w.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] luorescein Angiography Scoring System Using Ultra-Wide-Field Fluorescein Angiography Versus Standard Fluorescein Angiography in Patients with Sarcoid Uveitis. (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanaka R, Kaburaki T, Yoshida A, Takamoto M, Miyaji T, Yamaguchi T.
  • 雑誌名: Ocul Immunol Inflamm. 巻: 28 ページ: in press
  • DOI: 10.1080/09273948.2020.1737141.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retinal vascular inflammatory and occlusive changes in infectious and non-infectious uveitis. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kaburaki T, Fukunaga H, Tanaka R, Nakahara H, Kawashima H, Shirahama S, Izawa H, Komae K, Takamoto M, Soga H, Aihara M.
  • 雑誌名: Jpn J Ophthalmol 巻: 64 ページ: 150-159
  • DOI: 10.1007/s10384-020-00717-4.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contribution of HLA-B*51:01 and -A*26:01 to Behçet's disease and their clinical association in Thai patients. (2020)
  • 著者名/発表者名: Louthrenoo W, Kasitanon N, Pathanapitoon K, Wangkaew S, Kuwata S, Nishi A, Kaburaki T, Tanaka R, Takeuchi F.
  • 雑誌名: Int J Rheum Dis. 巻: 23 ページ: 247-255
  • DOI: 10.1111/1756-185X.13785.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Lymphocyte proliferation induced by high-affinity peptides for HLA-B*51:01 in Behçet's uveitis (2019)
  • 著者名/発表者名: Kaburaki T, Nakahara H, Tanaka R, Okinaga K, Kawashima H, Hamasaki Y, Rungrotmongkol T, Hannongbua S, Noguchi H, Aihara M, Takeuchi F
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 14 ページ: e0222384
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0222384
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Noninfectious uveitis in the Asia-Pacific region. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hsu YR, Huang JC, Tao Y, Kaburaki T, Lee CS, Lin TC, Hsu CC, Chiou SH, Hwang DK
  • 雑誌名: Eye 巻: 33 ページ: 66-77
  • DOI: 10.1038/s41433-018-0223-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Adalimumab in Active and Inactive, Non-Infectious Uveitis: Global Results from the VISUAL I and VISUAL II Trials. (2019)
  • 著者名/発表者名: Goto H, Zako M, Namba K, Hashida N, Kaburaki T, Miyazaki M, Sonoda KH, Abe T, Mizuki N, Kamoi K, Brézin AP, Dick AD, Jaffe GJ, Nguyen QD, Inomata N, Kwatra NV, Camez A, Song AP, Kron M, Tari S, Ohno S
  • 雑誌名: Ocul Immunol Inflamm. 巻: 27 ページ: 40-50
  • DOI: 10.1080/09273948.2018.1491605
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Real-world evidence of treatment for relapse of noninfectious uveitis in tertiary centers in Japan: A multicenter study. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Kanda T, Kaburaki T, Tanaka R, Namba K, Kamoi K, Maruyama K, Shibuya E, Mizuki N
  • 雑誌名: Medicine (Baltimore) 巻: 98 ページ: e14668
  • DOI: 10.1097/MD.0000000000014668
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relentless Placoid Chorioretinitis: A Case Series of Successful Tapering of Systemic Immunosuppressants Achieved with Adalimumab. (2019)
  • 著者名/発表者名: Asano S, Tanaka R, Kawashima H, Kaburaki T
  • 雑誌名: Case Rep Ophthalmol. 巻: 10 ページ: 145-152
  • DOI: 10.1159/000500077
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revised criteria of International Workshop on Ocular Sarcoidosis (IWOS) for the diagnosis of ocular sarcoidosis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki M, Smith JR, Takase H, Kaburaki T, Acharya NR, Rao NA; International Workshop on Ocular Sarcoidosis Study Group.
  • 雑誌名: Br J Ophthalmol. 巻: 103 ページ: 1418-1422
  • DOI: 10.1136/bjophthalmol-2018-313356
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Ocular inflammation associated with relapsing polychondritis in Japanese patients: a review of 11 patients. (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanaka R, Kaburaki T, Nakahara H, Komae K.
  • 雑誌名: Int Ophthalmol. 巻: 39 ページ: 2649-2659
  • DOI: 10.1007/s10792-019-01114-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association between subfoveal choroidal thickness and leakage site on fluorescein angiography in Behçet's uveitis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shirahama S, Kaburaki T, Nakahara H, Tanaka R, Komae K, Fujino Y, Kawashima H, Aihara M.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 9 ページ: 8612
  • DOI: 10.1038/s41598-019-45149-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Relationship between Fluorescein Angiography Leakage after Infliximab Therapy and Relapse of Ocular Inflammatory Attacks in Ocular Behçet's Disease Patients. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shirahama S, Kaburaki T, Matsuda J, Tanaka R, Nakahara H, Komae K, Kawashima H, Aihara M.
  • 雑誌名: Ocul Immunol Inflamm. 巻: 27 ページ: in press
  • DOI: 10.1080/09273948.2019.1641611
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Acute Retinal Necrosis in a Patient with Ocular Sarcoidosis: A Case Report. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takayama K, Kaburaki T, Takeuchi M.
  • 雑誌名: Ocul Immunol Inflamm. 巻: 27 ページ: 1067-1070
  • DOI: 10.1080/09273948.2019.1635168
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 上田晃史、小野喬、豊野 哲也、吉田絢子、蕪城俊克、宮井尊史. Mooren潰瘍治療後にCMV感染による水疱性角膜症を発症した１例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 上田晃史、小野喬、豊野 哲也、吉田絢子、蕪城俊克、宮井尊史.
  • 学会等名: 角膜カンファランス2019
• [学会発表] オータキシンとサイトメガロウイルス感染に関連したPosner Schlossmann症候群. (2019)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐希望、本庄恵、蔵野信、矢冨裕、五十嵐浩二、蕪城俊克、相原一.
  • 学会等名: 第123回日本眼科学会総会.
• [学会発表] 眼腫瘍の薬理と治療のアップデート. 眼内リンパ腫におけるメトトレキサート治療. (2019)
  • 著者名/発表者名: 蕪城俊克
  • 学会等名: 第123回日本眼科学会総会
• [学会発表] The incidence of adverse events in non-infectious uveitis patients treated with TNF inhibitors. (2019)
  • 著者名/発表者名: Agata C, Tanaka R, Keiko K, Izawa H, Nakahara H, Kawashima H, Kaburaki T, Aihara M.
  • 学会等名: 第123回日本眼科学会総会
• [学会発表] ぶどう膜炎疾患の硝子体液中サイトカイン濃度の比較. (2019)
  • 著者名/発表者名: 小野久子、蕪城俊克、田中理恵、白濱新多朗、曽我拓嗣、相原一、佐藤智人、竹内大、戸澤英人、桂真理、和田洋一郎、川島秀俊.
  • 学会等名: 第123回日本眼科学会総会
• [学会発表] インフリキシマブ導入後5年以上経過観察を行ったベーチェット病ぶどう膜炎の治療成績. (2019)
  • 著者名/発表者名: 冲永貴美子、田中理恵、小前恵子、伊沢英知、中原久恵、白濱新多朗、曽我拓嗣、小野久子、吉田淳、川島秀俊、蕪城俊克.
  • 学会等名: 第123回日本眼科学会総会
• [学会発表] 前立腺癌によるBilateral Diffuse Uveal Melanocytic Proliferationが疑われた1 例. (2019)
  • 著者名/発表者名: 平林豊, 永原幸, 小畑亮, 蕪城俊克, 木村至.
  • 学会等名: 第123回日本眼科学会総会
• [学会発表] 日本眼科学会評議委員会指名講演 眼内炎症性疾患の病態解明に向けて. (2019)
  • 著者名/発表者名: 蕪城俊克
  • 学会等名: 第123回日本眼科学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 診断と治療のアップデート 続発緑内障. ぶどう膜炎続発緑内障 (2019)
  • 著者名/発表者名: 蕪城俊克
  • 学会等名: 第123回日本眼科学会総会
• [学会発表] Comparison of cytokine concentrations in vitreous fluids among uveitis diseases. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kaburaki T, Ono H, Tanaka R, Sato T, Takeuchi M, Tozawa H, Katsura M, Youichiro W, Shirahama S, Soga H, Kawashima H, Aihara M.
  • 学会等名: ARVO2019 annual meeting. Vancouver, Canada
  • 国際学会
• [学会発表] Utility of broad-range real-time PCR using preoperatively collected aqueous humor for diagnosing viral endophthalmitis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto W, Sato T, Tanaka A, Sugita S, Kaburaki T, Takeuchi M.
  • 学会等名: ARVO2019 annual meeting. Vancouver, Canada
  • 国際学会
• [学会発表] The incidence of adverse events in non-infectious uveitis patients treated with TNF inhibitors. (2019)
  • 著者名/発表者名: Agata C, Tanaka R, Keiko K, Izawa H, Nakahara H, Kawashima H, Kaburaki T, Aihara M.
  • 学会等名: ARVO2019 annual meeting. Vancouver, Canada
  • 国際学会
• [学会発表] acial difference in RPE and choroid assessed by polarization-sensitive OCT. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto M, Ogawa A, Santo D, Aoki N, Yamanari M, Sugiyama S, Oshima S, Azuma K, Honjo M, Kaburaki T, Aihara M, Kato S.
  • 学会等名: ARVO2019 annual meeting. Vancouver, Canada
  • 国際学会
• [学会発表] Conventional OCT artifacts in the human sclera revealed by polarization-sensitive OCT. (2019)
  • 著者名/発表者名: Minami T, Aoki N, Yamanari M, Sugiyama S, Oshima S, Yamamoto M, Santo D, Obata R, Honjo M, Kaburaki T, Aihara M, Kato S.
  • 学会等名: ARVO2019 annual meeting. Vancouver, Canada
  • 国際学会
• [学会発表] Frequency of Uveitis in the Central Tokyo Area (2016-2018). (2019)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Kaburaki T, Tanaka R, Nakahara H, Shiarahama S, Komae K, Tanaka J, Izawa H, Takamoto N, Karakawa A, Aihara M.
  • 学会等名: ARVO2019 annual meeting. Vancouver, Canada
  • 国際学会
• [学会発表] 難治性ぶどう膜炎に対する治療戦略. (2019)
  • 著者名/発表者名: 蕪城俊克
  • 学会等名: 第68回日本アレルギー学会
  • 招待講演
• [学会発表] Diagnosis and management for uveitic glaucoma. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kaburaki T.
  • 学会等名: 108th Chinese Medical Association, Taipei, Taiwan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Global perspective / EULAR recommended treatment of Behcet's Disease and ocular Behcet's Disease. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kaburaki T.
  • 学会等名: Global Ocular Inflammation Workshops 2019 Sapporo, Japan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Outcome of long-term infliximab treatment for Behçet's uveitis over 5 years. (2019)
  • 著者名/発表者名: Okinaga K, Tanaka R, Komae K, Izawa H, Nakahara H, Shirahama S, Soga H, Ono H, Yoshida A, Kawashima H, Kaburaki T.
  • 学会等名: Global Ocular Inflammation Workshops 2019 Sapporo, Japan
  • 国際学会
• [学会発表] Biologics for ocular inflammatory diseases treatment in Japan. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kaburaki T.
  • 学会等名: 1st Chinese-Japanese-Indian-Korean uveitis meeting. Zhengzhou, China
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Diagnosis and Treatment for Uveitis due to sarcoidosis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kaburaki T.
  • 学会等名: WASOG International Conference on Sarcoidosis and Interstitial Lung Diseases 2019, Tokyo, Japan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Clinical outcomes and effect of gene mutations of intraocular lymphoma. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Taoki K, Karakawa A, Toyama K, Tanaka R, Masamoto Y, Kaburaki T, Aihara M, Kurokawa M.
  • 学会等名: 第81回日本血液学会総会.
• [学会発表] 前房蓄膿の検体を用いて眼内B細胞悪性リンパ腫と診断した2例. (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中理恵、蕪城俊克、辻 英貴、吉田 淳、田中麻理子、堂本裕加子、田岡和城.
  • 学会等名: 第73回日本臨床眼科学会.
• [学会発表] Adalimumab for non-infectious uveitis: PMS of on 107 cases (interim report). (2019)
  • 著者名/発表者名: Namba K, Kaburaki T, Okayasu M, Morita K, Tsuchiya T, Ogawa Y, Yoshinaga Y, Goto H.
  • 学会等名: 第73回日本臨床眼科学会.
• [学会発表] サイトメガロウイルスによるChronic Retinal Necrosisの4例. (2019)
  • 著者名/発表者名: 張本亮、田中理恵、蕪城俊克、伊沢英知、中原久恵、川島秀俊、相原一.
  • 学会等名: 第73回日本臨床眼科学会.
• [学会発表] 炎症性腸疾患のぶどう膜炎. (2019)
  • 著者名/発表者名: 関 沙織、田中理恵、蕪城俊克、小前恵子、中原久恵、伊沢英知、白濱新多朗、曽我拓嗣、高本光子、相原 一.
  • 学会等名: 第73回日本臨床眼科学会.
• [学会発表] 前房水の網羅的PCR検査におけるウイルス性網脈絡膜炎の原因ウイルス検出の有用性. (2019)
  • 著者名/発表者名: 島崎晴菜, 佐藤智人, 山本 彌, 田中 敦, 杉田 直, 蕪城俊克, 竹内 大.
  • 学会等名: 第73回日本臨床眼科学会.
• [学会発表] 症例から学ぼうぶどう膜炎診療のストラテジー 症例2 眼圧変動の激しい片眼性の虹彩炎. (2019)
  • 著者名/発表者名: 蕪城俊克.
  • 学会等名: 第73回日本臨床眼科学会.
• [図書] ベーチェット病診療ガイドライン2020 (2020)
  • 著者名/発表者名: 日本ベーチェット病学会. 厚生労働省科学研究費補助金（難治性疾患政策研究事業） ベーチェット病に関する調査研究.
  • 総ページ数: 200
  • 出版者: 診断と治療社
  • ISBN: 9784787824042
• [図書] 症例から学ぼう ぶどう膜炎診療のストラテジー (2020)
  • 著者名/発表者名: 竹内 大, 毛塚剛司, 南場研一, 蕪城俊克, 園田康平, 水木信久
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: 三輪出版
  • ISBN: 978-4-89590-690-6