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原疾患治療同時投与可能な低分子化合物治療薬による網膜再生医療の確立

使用可同时给药治疗基础疾病的低分子复合疗法建立视网膜再生医学

基本信息

批准号：
20J12812
负责人：
藤井裕也
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

低分子化合物治療薬による網膜再生医療の確立、を目標に取り組んでいた。分裂・増殖にかかわる遺伝子群の発現が上昇したNestin陽性グリア細胞は生体内（網膜下移植後）で再生能を有するという前年度までの我々の結果を踏まえ、ゼブラフィッシュではグリア細胞の一つであるミュラー細胞が再生を担うこと、中枢神経系では低分子化合物群の投与のみでアストログリア細胞を神経細胞へと分化誘導できた既報を参考に本年度は低分子化合物群の投与により網膜ミュラー細胞を視細胞へ分化誘導可能かを以下①、②で検証した。①ミュラー細胞を視細胞へ分化させうる低分子化合物群の選定（ビトロ）し、②選定した化合物をマウス硝子体内へ投与し薬効検証を行った（ビボ）。ビトロで用いた化合物は、中枢神経系の既報を基に化合物投与のみでニューロンへ分化誘導でき、かつ、複数の報告で使用されていたSB431542 (S), LDN193189 (L), CHIR99021 (C), DAPT (D), Y-27632 (Y)の5種を用いた。まず、ビトロでは網膜より分離培養したミュラー細胞に、上記5種の化合物刺激を行った。5種類31通りの組み合わせすべてで検証し7日目でPCRを行ったところS、L、C、D4種類の化合物群の刺激時にロドプシンの遺伝子発現が30倍に上昇し、この4種類の刺激下ではコントロール群と比較し化合物群で有意にロドプシン陽性細胞の割合、遺伝子発現の上昇を認めた。続いてビボではN-Methyl-N-nitrosourea（MNU）薬剤による薬剤誘導性網膜外層障害マウスへ化合物を投与し、薬効を検証した。化合物投与後7日目に網膜外層のロドプシン発現および遺伝子発現は有意に上昇を認めた。化合物投与後3日目にTUNEL染色で化合物群とコントロールにおける視細胞死の数に差がないことから視細胞死の抑制では無いことを確認し、さらにAAVを用いたlineage tracingにより、ミュラー細胞がロドプシン陽性細胞へ分化することを確認した。

Low molecular weight compound therapy for retinal regeneration is established and targeted. Nestin positive cells in vivo (after subretinal transplantation) have regenerative energy in the previous year. The results of this study indicate that Nestin positive cells in vivo (after subretinal transplantation) have regenerative energy. The results showed that the induction of differentiation of neurons by administration of low molecular weight compounds in central nervous system could be induced by the following factors: ① and ②. (1) Selection of low-molecular-weight compounds for cell differentiation;(2) Selection of low-molecular-weight compounds for in vivo injection and identification; 5 kinds of compounds including SB431542 (S), LDN193189 (L), CHIR99021 (C), DAPT (D), Y-27632 (Y) were used in the study. The five compounds mentioned above stimulate the growth of cells in vitro. The PCR activity of 31 groups of 5 species increased by 30-fold when stimulated by S, L, C and D4 compounds. The PCR activity of 31 groups of 5 species increased by 30-fold when stimulated by S, L, C and D4 compounds. It is reported that N-methyl-N-nitrosourea (MNU) is a chemical agent that induces retinal outer layer damage. 7 days after the compound was administered, the outer layer of the retina was found to have increased significantly. 3 days after compound administration, TUNEL staining confirmed the number of compound groups and cell death, the inhibition of cell death, and the differentiation of AAV positive cells.