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2018 年度 実施状況報告書

角膜上皮細胞へのダイレクトリプログラミングが可能な薬剤開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K16930
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

北澤 耕司  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10760803)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワードダイレクトリプログラミング / 角膜上皮細胞 / 低分子化合物
研究実績の概要

角膜上皮幹細胞疲弊症では幹細胞疲弊に伴う結膜および血管侵入に加えて眼表面上皮の分化異常が生じる。その結果、正常上皮が角化(皮膚化)して高度の角膜混濁をきたし、著明な視力低下を引き起こす。以前に6つのコア転写因子(PAX6, OVOL2, KLF4, SOX9, TP63, MYC)を用いて皮膚線維芽細胞から角膜上皮細胞へのダイレクトリプログラミング(ある分化細胞から違う分化細胞の強制誘導を行う方法)に成功し、これらのコア転写因子が角膜上皮の正常分化を制御することを報告した。しかし、転写因子による遺伝子導入には臨床的ハードルが高いため、低分子化合物による創薬の可能性を探索する必要がある。本研究では低分子化合物を用いて角膜上皮細胞へのダイレクトリプログラミングを行う薬剤を探索する。
角膜上皮細胞へのダイレクトリプログラミングが可能な薬剤開発の可能性を探るために、角膜上皮細胞と病的上皮のモデルである表皮角化細胞のマイクロアレイデータを解析し、角膜上皮細胞で発現が8倍以上高いまたは低い遺伝子を選択した。CMap(The Connectivity Map:ヒト細胞に化合物を作用させて生じる遺伝子発現変化のデータベース)を用いて、角膜上皮細胞で高発現している遺伝子を増強させる低分子化合物を8877選択し、そのうち、Scoreが90以上となり角膜上皮細胞で高発現となる候補低分子化合物を13種類、一方で、Scoreが-90以下となり角膜上皮細胞で低発現となる候補低分子化合物を48種類選択した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

低分子化合物の選定に多くの解析が必要であったため、進捗状況はやや遅れている。

今後の研究の推進方策

候補薬剤が選定されてきたため、今後は、得られた角化上皮細胞から角膜上皮細胞への誘導候補薬物と、その反対の角膜上皮細胞から角化上皮細胞への誘導候補薬物の作用機序からシグナル経路を予測するという手法によりそのメカニズム解明を行う。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Involvement of anterior and posterior corneal surface area imbalance in the pathological change of keratoconus2018

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji、Itoi Motohiro、Yokota Isao、Wakimasu Koichi、Cho Yuko、Nakamura Yo、Hieda Osamu、Kinoshita Shigeru、Sotozono Chie
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 14993

    • DOI

      10.1038/s41598-018-33490-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Topical non-steroidal anti-inflammatory drugs for the treatment of cystoid macular edema post Descemet’s stripping automated endothelial keratoplasty2018

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji、Kayukawa Kanae、Wakimasu Koichi、Inatomi Tsutomu、Hieda Osamu、Mori Kazuhiko、Sotozono Chie、Kinoshita Shigeru
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Ophthalmology

      巻: 62 ページ: 615~620

    • DOI

      10.1007/s10384-018-0621-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The trend of resistance to antibiotics for ocular infection of Staphylococcus aureus, coagulase-negative staphylococci, and Corynebacterium compared with 10-years previous: A retrospective observational study2018

    • 著者名/発表者名
      Deguchi Hideto、Kitazawa Koji、Kayukawa Kanae、Kondoh Eri、Fukumoto Akiko、Yamasaki Toshihide、Kinoshita Shigeru、Sotozono Chie
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: e0203705

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0203705

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Moderately Long-Term Safety and Efficacy of Repeat Penetrating Keratoplasty2018

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji、Wakimasu Koichi、Kayukawa Kanae、Yokota Isao、Inatomi Tsutomu、Hieda Osamu、Sotozono Chie、Kinoshita Shigeru
    • 雑誌名

      Cornea

      巻: 37 ページ: 1255~1259

    • DOI

      10.1097/ICO.0000000000001694

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immune Cells on the Donor Corneal Endothelium After Corneal Transplantation2018

    • 著者名/発表者名
      Okumura Naoki、Inoue Ryota、Nakano Shinichiro、Imai Hirofumi、Matsumoto Daiki、Kayukawa Kanae、Wakimasu Koichi、Kitazawa Koji、Koizumi Noriko、Kinoshita Shigeru
    • 雑誌名

      Cornea

      巻: 37 ページ: 1081~1086

    • DOI

      10.1097/ICO.0000000000001678

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topical ganciclovir treatment post-Descemet’s stripping automated endothelial keratoplasty for patients with bullous keratopathy induced by cytomegalovirus2018

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji、Jongkhajornpong Passara、Inatomi Tsutomu、Koizumi Noriko、Kayukawa Kanae、Wakimasu Koichi、Sotozono Chie、Kinoshita Shigeru
    • 雑誌名

      British Journal of Ophthalmology

      巻: 102 ページ: 1293~1297

    • DOI

      10.1136/bjophthalmol-2017-311145

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Long-Term Outcome After Penetrating Keratoplasty in a Pedigree With the G177E Mutation in the UBIAD1 Gene for Schnyder Corneal Dystrophy2018

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji、Wakimasu Koichi、Kayukawa Kanae、Sugimoto Manabu、Nakai Junko、Weiss Jayne S.、Ueno Morio、Sotozono Chie、Kinoshita Shigeru
    • 雑誌名

      Cornea

      巻: 37 ページ: 554~559

    • DOI

      10.1097/ICO.0000000000001511

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] PAX6, OVOL2 and KLF4 co-ordinately contribute to the cellular reprogramming of corneal epithelial cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji
    • 学会等名
      BBSRC Japan Partnering Award Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Direct Reprogramming to Corneal Epithelial Cells. ~the concept of transcriptional network~2018

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji
    • 学会等名
      Kyoto Cornea Club
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] KLF4-depleted-human corneal epithelial cells using CRISPR/Cas9 system lost the epithelial phenotype2018

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji, Masuda Kosuke, Murakami Rei, Nakamura Takahiro, Kinoshita Shigeru, Sotozono Chie
    • 学会等名
      ARVO2018
    • 国際学会
  • [学会発表] OVOL2 suppressed mesenchymal genes in human corneal epithelial cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji, Hikichi Takafusa, Nakamura Takahiro, Sotozono Chie, Masui Shinji, Kinoshita Shigeru
    • 学会等名
      Gordon Research Conference 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] OVOL2 maintains a transcriptional program of human corneal epithelial cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Koji, Hikichi Takafusa, Nakamura Takahiro, Kinoshita Shigeru, Masui Shinji, Sotozono Chie
    • 学会等名
      Stevens-Johnson Syndrome Symposium
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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