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2023 年度 実施状況報告書

眼圧上昇時のミクログリア起因性炎症反応の制御による神経保護の可能性

研究課題

研究課題/領域番号 22K09827
研究機関東北大学

研究代表者

石川 誠  東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (10212854)

研究分担者 佐藤 孝太  東北大学, 医学系研究科, 助教 (50732327)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード緑内障 / 眼圧 / ミクログリア / 網膜神経節細胞 / 神経保護
研究実績の概要

緑内障の本態は網膜神経節細胞(RGC)の傷害であり,眼圧上昇は緑内障の発症・悪化の最も重要な危険因子である。しかし,眼圧上昇によるRGC傷害の機序は十分に解明されていない。
近年,眼圧上昇時に活性化されるミクログリアの働きが注目されている。緑内障と共通した病因が想定されているアルツハイマー病の動物実験モデルの脳において、Toll様受容体4(TLR4)を介して誘導されるNLRP3 inflammasomeが神経細胞を障害することから, RGCの傷害においてもNLRP3 inflammasomeが重要な役割を果たすと考えられている。緑内障動物実験モデルにおいても、ミクログリアとRGC傷害の関連が報告されている。
申請者らは,「眼圧上昇によって細胞内から放出されたATPはミクログリアの P2X7受容体に結合して, TLR4を介して生成されるNLRP3 inflammasome を効率的に活性化する」との作業仮説をたて,ラットex vivo緑内障モデルを用いて仮説を検証した。初めに、DNAマイクロアレイによって、眼圧上昇によって変動する遺伝子を網羅的に解析した。その結果、眼圧上昇によって、免疫・炎症に関連する遺伝子パスウェイが活性化することを確認した。さらに,網膜フラットマウント標本において、眼圧上昇によってミクログリアが増殖して、RGCが減少することを確認した。免疫電気泳動によって、NLRP3とIL-1βが眼圧上昇によって発現上昇することを確かめた。TLR4阻害薬を投与すると、眼圧上昇によるNLRP3とIL-1βの発現上昇は抑制された。しかしながら、P2X7受容体とNLRP3の関係は明らかではなかった。
現在、ミクログリアの増殖阻害役であるコロニー刺激因子阻害薬を培養液中に投与してex vivo網膜標本を加圧することによって、ミクログリアの増殖が抑制されて網膜神経節細胞の保護効果が得られるか否かを検討中である。

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

申請者らは,DNAマイクロアレイによって、眼圧上昇によって変動する遺伝子を網羅的に解析して、免疫・炎症に関連する遺伝子パスウェイが活性化することを確認した。さらに,網膜フラットマウント標本において、眼圧上昇によってミクログリアが増殖して、RGCが減少することを確認した。免疫電気泳動によって、NLRP3とIL-1βが眼圧上昇によって発現上昇することを確かめた。実験は概ね順調と考えている。

今後の研究の推進方策

ミクログリアの増殖阻害役であるコロニー刺激因子阻害薬を培養液中に投与してex vivo網膜標本を加圧することによって、ミクログリアの増殖が抑制されて網膜神経節細胞の保護効果が得られるか否かを検討する。

次年度使用額が生じた理由

次年度にて、論文投稿、掲載料と追加実験費を計上した。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Wasington University School of Medicine(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Wasington University School of Medicine
  • [雑誌論文] The <scp>GPR84</scp> molecule is a mediator of a subpopulation of retinal microglia that promote <scp>TNF</scp>/<scp>IL</scp>‐1α expression via the <scp>rho‐ROCK</scp> pathway after optic nerve injury2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Kota、Ohno‐Oishi Michiko、Yoshida Masaaki、Sato Taimu、Aizawa Takaharu、Sasaki Yuto、Maekawa Shigeto、Ishikawa Makoto、Omodaka Kazuko、Kawano Chihiro、Ohue‐Kitano Ryuji、Kimura Ikuo、Nakazawa Toru
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 71 ページ: 2609~2622

    • DOI

      10.1002/glia.24442

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reduced Plasma BDNF Levels in Normal Tension Glaucoma Compared to Open Angle Glaucoma2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Kota、Takada Naoko、Fujioka Amane、Himori Noriko、Yokoyama Yu、Tsuda Satoru、Omodaka Kazuko、Kirihara Tomoko、Ishikawa Makoto、Kunikata Hiroshi、Nakazawa Toru
    • 雑誌名

      Journal of Glaucoma

      巻: 32 ページ: 734~737

    • DOI

      10.1097/IJG.0000000000002257

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association between myopia and complications of glaucoma with retinal diseases: investigation of a large medical insurance database2023

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya Takahiro、Kunikata Hiroshi、Ishikawa Makoto、Nakazawa Toru
    • 雑誌名

      Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology

      巻: 261 ページ: 2431~2433

    • DOI

      10.1007/s00417-023-06031-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neurosteroids as stress modulators and neurotherapeutics: lessons from the retina2023

    • 著者名/発表者名
      Zorumski CharlesF、Izumi Yukitoshi、Ishikawa Makoto、Nakazawa Toru、Kunikata Hiroshi、Sato Kota、Covey DouglasF
    • 雑誌名

      Neural Regeneration Research

      巻: 18 ページ: 1004~1004

    • DOI

      10.4103/1673-5374.355752

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 血漿プロテオーム解析による緑内障自己抗体の同定2023

    • 著者名/発表者名
      高田菜生子、石川誠、佐藤孝太、國方彦志、福田枝里子、山口圭、小野千紘、桐原朋子、新谷千栄、五島直樹、中澤徹
    • 学会等名
      第34回日本緑内障学会
  • [学会発表] ラットex vivo緑内障モデルにおける眼圧上昇時のNLRP3介在型炎症反応の誘導2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤大夢、石川誠、大石路子、神位りえ子、佐藤孝太、中澤徹
    • 学会等名
      第127回日本眼科学会総会
  • [学会発表] Induction of microglia-induced neuroinflammation in a rat ex vivo glaucoma model2023

    • 著者名/発表者名
      Taimu Sato, Makoto Ishikawa, Kota Sato, Hiroshi Tawarayama and Toru Nakazawa
    • 学会等名
      10th World Glaucoma Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] ラット ex vivo 緑内障モデルにおけるCSF1受容体拮抗薬(PLX5622)によるNLRP3介在型炎症反応抑制の検討2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤大夢、石川誠、大石路子、神位りえ子、佐藤孝太、中澤徹
    • 学会等名
      第34回日本緑内障学会
  • [学会発表] ラットex vivo緑内障モデルにおける眼圧上昇時のミクログリアによる網膜神経節細胞傷害のメカニズムについて2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤大夢、石川誠、大石路子、神位りえ子、俵山寛司、佐藤孝太、中澤徹
    • 学会等名
      第11 回わかもと先進眼科医療研究会(WACAMOTO)

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公開日: 2024-12-25  

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