角化と非角化を制御する分子メカニズム機構の解明

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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。まずは正常角膜上皮のオープンクロマチン領域の解析を行うために、ドナー角膜を海外のアイバンクから研究用として入手し、ドナー角膜から角膜上皮細胞のみをディスパーゼを用いて単離し、ATAC-seqをおこないオープンクロマチン領域の解析を行った。現在、PAX6, OVOL2、KLF4に着目し、モチーフ解析を行っており、コア転写因子が角膜上皮分化の維持する分子メカニズムについて解析を進めている。また、角膜上皮特異的遺伝子であるケラチン12にGFPをタグ付けしたヒト表皮角化細胞ライン（HaCaT）を用いて、ケラチン12-GFPレポーターラインを作成している。HaCaTにベクターをノックインすることに成功し、現在クローニングを進めているところである。また、それと同時にヒト培養角膜上皮細胞およびヒト培養結膜上皮細胞の細胞老化について研究を進めていたところ、X線照射により細胞老化を誘導した角膜上皮細胞および結膜上皮細胞の細胞老化では、角化関連遺伝子が非照射細胞と比較し有意に発現が上がっていることを見出した。トランスクリプトーム解析の結果、老化角膜及び結膜上皮細胞で、それぞれ1617、1138個の遺伝子の発現が上昇した。さらに、老化角膜上皮細胞の遺伝子発現プロファイルは、老化結膜上皮細胞と大きく異なり、781遺伝子に2倍以上の発現差を認めた。