Acute retinal regenerative medicine with low molecular weight cocktail

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03094
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Sonoda Koh-Hei 九州大学, 医学研究院, 教授 (10294943)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 桂二郎 九州大学, 医学研究院, 助教 (00795304) ; 武田 篤信 九州大学, 医学研究院, 准教授 (40560313) ; 村上 祐介 九州大学, 大学病院, 講師 (50634995) ; 有馬 充 九州大学, 大学病院, 学術研究員 (60772845) ; 中島 欽一 九州大学, 医学研究院, 教授 (80302892)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 網膜再生医療 / リプログラミング / ロドプシン

Outline of Final Research Achievements

In this study, we identified four small molecule compounds that induce the differentiation of retinal endogenous Muller cells into photoreceptor cells.
1．SB431542: transforming growth factor beta inhibitor 2. LDN193189: osteogenic protein inhibitor 3. CHIR99021: glycogen synthase kinase 3 beta inhibitor 4. DAPT: γ-secretase inhibitor
The discovery of these four small molecule compounds could revolutionize the treatment of retinal diseases. They cause Muller cells to permanently express rhodopsin and fix it in the retina, leading to a significant partial recovery of retinal function in disease models.

Free Research Field

眼科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

眼科領域での再生医療は目覚ましく発展し、ES細胞やiPS細胞を用いて網膜細胞を再構成できるようになった。一方、幹細胞由来細胞を補充する再生医療には倫理的・経済的ハードルがあり、機能再生まで道のりは長い。炎症状態でグリア細胞が神経前駆細胞へ「リプログラミング」されることから、先行研究でそのプロセスを促進する候補遺伝子スクリーニングを行った。本研究ではその中から必須遺伝子を決定し、治療に耐える低分子化合物カクテルを決定した。さらに疾患モデルで治療プロトコールを最適化した。決定的ダメージを受ける前に、眼局所で原疾患治療と同時に行う“急性期”網膜再生医療（網膜疾患先制治療）に道を拓くものである。