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2023 年度 実施状況報告書

寄生虫感染とシリコーンオイル使用眼で観察される網膜障害の原因はフェロトーシスか?

研究課題

研究課題/領域番号 22K09810
研究機関名古屋大学

研究代表者

兼子 裕規  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (20647458)

研究分担者 田中 寛  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60850899)
田崎 啓  名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (80333326)
西川 義文  帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 教授 (90431395)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード網膜フェロトーシス / Toxoplasma gondii / LA-ICP-MS / Malondialdehyde / GPx4
研究実績の概要

本研究では研究課題の核心をなす学術的「問い」として、ヒトの眼トキソプラズマ症やシリコーンオイル注入眼では網膜がFeを過剰に取込んでおり、これら疾患で見られる網膜障害にフェロトーシスが深く関与しているという仮説を立て研究を進めている。2022年度の研究によって、Toxoplasma gondii(T.gondii)感染ヒト眼球切片の網膜内からFeがLA-ICP-MS法によって検出された。またT.gondii感染後に眼球内に投与した安定同位体Fe57がマウス網膜内に有意に多く検出された。Fe57は自然界に約2%しか存在しないことから、ここで検出されたFe57は人工的に硝子体投与したFeと判断できる。この実験結果から、感染後に硝子体液中Feが網膜内に有意に取り込まれることが確認された。このT.gondii感染マウス網膜における鉄関連遺伝子を調べたところ、Fe取込に関与するTfrcやDmt1、Fe蓄えに関与するFthやFtlが亢進し、Fe排出に関与するFpnが抑制されたいたことから、網膜がFeを取り込む遺伝子的な動きが観察された。また、脂質酸化のマーカーであるmalondialdehydeや4-hydroxynonenal(4-HNE)が亢進しており、Glutathione Peroxidase 4(GPx4)が低下していた。これらのことからT.gondii感染によって網膜のFe取込だけでなくフェロトーシスの関与が強く示唆された。2023年4月に報告した2023年度実績状況報告書で報告した研究実績をもとに論文を作成し、2023年11月に眼トキソプラズマ症とフェロトーシスの関係を証明する論文が受理された。現在、シリコーンオイルとフェロトーシスの関係を証明する研究を再開し論文投稿の準備をしている。

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

2023年11月に眼トキソプラズマ症とフェロトーシスの関係を証明する論文が受理された。現在、シリコーンオイルとフェロトーシスの関係を証明する研究を再開し論文投稿の準備をしている。

今後の研究の推進方策

網膜フェロトーシスという概念が新規性があり、眼トキソプラズマ症という非常に国際的認知度が高い感染症での論文報告に成功した。現在、より眼科領域に限定された環境であるシリコーンオイルとそれに伴う視力障害に対してフェロトーシスという細胞死の新概念がどのように関係するかを証明する研究を再開し論文投稿の準備をしている。これらの成果を研究論文として報告するには追加実験がまだまだ必要と考えられる。また網膜フェロトーシス概念にはFe抑制による治療効果も期待できるため、Feキレート剤の投与による治療の検証を行う必要がある。これらの実験成果も得られつつあるが、さらに確認実験や追加実験を行うことでより確信に近い結果とすることが求められる。

次年度使用額が生じた理由

論文の投稿料金支払いのタイミングによる影響

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Retinal ferroptosis as a critical mechanism for the induction of retinochoroiditis during ocular toxoplasmosis2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada K, Tazaki A, Ushio-Watanabe N, Usui Y, Takeda A, Matsunaga M, Suzumura A, Shimizu H, Zheng H, Ariefta NR, Yamamoto M, Hara H, Goto H, Sonoda KH, Nishiguchi KM, Kato M, Nishikawa Y, Toyokuni S, Kaneko H.
    • 雑誌名

      Redox Biology

      巻: 67 ページ: 102890-102890

    • DOI

      10.1016/j.redox.2023.102890

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 鉄を標的とした眼トキソプラズマ症の新規診断と治療2023

    • 著者名/発表者名
      兼子裕規、臼井嘉彦、武田篤信、牛田宏昭、西口康二
    • 学会等名
      第127回日本眼科学会総会
  • [産業財産権] 微生物性眼疾患の検査技術、微生物性眼疾患治療薬2023

    • 発明者名
      兼子裕規、西川義文、豊國伸哉、田崎啓
    • 権利者名
      東海国立大学機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-178619
    • 外国

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公開日: 2024-12-25  

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