グリコサミノグリカン糖鎖リモデリングによる高効率な視神経再生治療の開発

ヘパラン硫酸は、さまざまな生理活性物質と結合能を有するグリコサミノグリカンの一つであり、そのヘパラン硫酸を合成する最も重要な酵素の一つであるEXT1を網膜組織特異的に欠損させたコンディショナルノックアウトマウスを作成し、その解析をおこなった。Cre-loxPシステムを用い、Creトランスジェニックマウスには、DKK3 promoter-driven Creマウスを用いて、胎生期の早期からEXT1を網膜組織特異的にノックアウトさせた。そのマウスの網膜では、視神経乳頭の低形成がみられ、視神経の軸索は、網膜を縦断し、網膜視細胞のさらに外側に誤った投射を示していた。Brn3bやTuj1などの網膜神経節細胞のマーカーとなる蛋白の抗体で、その網膜の免疫染色をおこなったところ、網膜神経節細胞の配列は、網膜の内層にとどまっており、また、視細胞のマーカーとなるOtx2に対する抗体で免疫染色をおこなうと、視細胞の配列も網膜外層にとどまっていることが判り、網膜の層構造形成が障害されたために、網膜神経節細胞の軸索投射が乱れたわけではないことが示唆された。したがって、視神経乳頭の形成には、ヘパラン硫酸が必要であることが本研究から判明し、以前に我々は視交叉形成におけるヘパラン硫酸の必要性も報告しており、正常な視神経の投射メカニズムはヘパラン硫酸の発現と密接な関係があることが明らかとなった。

ヘパラン硫酸は、さまざまな生理活性物質と結合能を有するグリコサミノグリカンの一つであり、そのヘパラン硫酸を合成する最も重要な酵素の一つであるEXT1を網膜組織特異的に欠損させたコンディショナルノックアウトマウスを作成し、その解析をおこなった。Cre-loxPシステムを用い、Creトランスジェニックマウスには、DKK3 promoter-driven Creマウスを用いて、胎生期の早期からEXT1を網膜組織特異的にノックアウトさせた。そのマウスの網膜では、視神経乳頭の低形成がみられ、視神経の軸索は、網膜を縦断し、網膜視細胞のさらに外側に誤った投射を示していた。Brn3bやTuj1などの網膜神経節細胞のマーカーとなる蛋白の抗体で、その網膜の免疫染色をおこなったところ、網膜神経節細胞の配列は、網膜の内層にとどまっており、また、視細胞のマーカーとなるOtx2に対する抗体で免疫染色をおこなうと、視細胞の配列も網膜外層にとどまっていることが判り、網膜の層構造形成が障害されたために、網膜神経節細胞の軸索投射が乱れたわけではないことが示唆された。したがって、視神経乳頭の形成には、ヘパラン硫酸が必要であることが本研究から判明し、以前に我々は視交叉形成におけるヘパラン硫酸の必要性も報告しており、正常な視神経の投射メカニズムはヘパラン硫酸の発現と密接な関係があることが明らかとなった。