2023 Fiscal Year Research-status Report

網膜ミュラー細胞を介した神経保護作用と新規緑内障治療の探究

Research Project

Project/Area Number	22K09782
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	新明康弘北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (00374398)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	緑内障 / ミュラー細胞 / アクアポリン4 / 神経保護 / グリンパティックシステム
Outline of Annual Research Achievements	緑内障に関して、現在エビデンスに基づく唯一の治療法は眼圧下降療法であるが、本邦では眼圧が正常範囲を示す正常眼圧緑内障がその病型の7割を占め、眼圧に依存せず直接神経を保護する治療の開発が望まれている。緑内障治療点眼として世界中で広く使用されている薬剤のひとつであるアドレナリンα2受容体作動薬のブリモニジン点眼液は、同等の眼圧下降効果を持つ他の緑内障点眼薬と比べて、視野欠損の進行抑制効果が強い可能性があることが指摘された。これを機に、ブリモニジン点眼が神経保護作用も併せ持つのではないかと考えられるようになり、これまでに種々の研究が行われてきた。その中で最近、網膜グリア細胞であるミュラー細胞への作用が注目されている。また近年、脳科学のトピックに水チャンネル、アクアポリンを介した老廃物除去機構の発見があり、リンパ組織を持たない脳ではグリア細胞がこの役割を担うことがわかった。これはグリンパティックシステムと呼ばれている。一方、眼内においては網膜固有のグリア細胞であるミュラー細胞がこの役割を果たすと推測される。そこで本研究では、ヒト培養ミュラー細胞を用いて、ブリモニジンによる神経保護効果を神経栄養因子の発現変化およびグリンパティックシステムについて検討することで、緑内障の新規治療法開発へ資することを目指す。令和5年度の研究では、4年度の結果に基づき、ヒト培養ミュラー細胞株であるMIO-M1に添加するブリモニジンの濃度および刺激時間を検討し、各種神経保護因子のmRNA発現がより上昇する条件を明らかにした。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 交付申請書に記載した研究計画の中において、前半部分に相当する神経栄養因子の発現変化やアクアポリンファミリーの一つであるアクアポリン4の発現変化において更なる研究成果が得られており、おおむね順調な推移であると自己評価している。
Strategy for Future Research Activity	令和6年度はreal-time PCRを用いたmRNA発現解析を追加し、神経栄養因子発現の更なる条件検討を行うことに加え、その発現変化をウエスタンブロット等を用いてタンパクレベルで調べる。アクアポリン4のmRNA発現変化に関してはGAPDHを含む複数の内在コントロール遺伝子を用いて検証し、アクアポリン4の発現上昇が再現された際にはタンパクレベルの解析も併施する。加えてアクアポリン1, 9といった他のアクアポリンファミリー遺伝子に関しても検証を行う。
Causes of Carryover	令和5年度予算は主としてRT-qPCRを用いたmRNA発現解析に用いられたため、低コストの実験系が主体となったことから、想定より低額となった。使用計画：令和6年度にウエスタンブロットを用いたタンパクレベルでの解析や、実験結果次第ではRNAシーケンスを行う予定である。それに際して適切な抗体などを購入する必要があり、またシーケンス解析も高額であるため、令和5年度に用いなかった予算によって補う予定である。