生体内リプログラミング技術を応用した網膜色素変性症の新規治療法確立

“ダイレクトリプログラミング” は、初期化を経ずに最終分化した細胞を目的の細胞に運命転換する技術であり、生体中でも直接目的の細胞を誘導できることから再生医療への応用が期待されている。本研究課題では、ポリシストロン性ベクターを用いて視細胞分化を制御する転写因子群を導入し、低分子化合物や液性因子を用いた細胞内シグナルを調節することで、網膜ミュラー細胞から光応答能を持つ成熟視細胞を高効率で誘導する手法の構築を達成し、生体中で視細胞を誘導することで、視細胞変性により低下した視機能を回復する低侵襲性の治療法構築を目指している。令和4年度は研究計画に基づき、in vitroリプログラミング実験系の構築および視細胞へのリプログラミング効率向上を試みた。視細胞への分化を誘導する4種類の転写因子（CRX、NEUROD1、RAX、OTX2）を導入したミュラー細胞を視細胞方向へ分化誘導する詳細な条件を検討した。視細胞分化に寄与する細胞内シグナルを調節する低分子化合物及び液性因子の組み合わせを検討し、遺伝子発現解析を行ったところ、分化誘導を行ったミュラー細胞において、網膜前駆細胞特異的遺伝子、神経細胞特異的遺伝子、桿体視細胞前駆細胞特異的遺伝子の発現上昇が確認された。その一方で、光応答に必要とされる光伝達関連遺伝子の発現は確認できなかった。このことから、令和4年度時点で作製した誘導視細胞は、視細胞方向への分化は進んでいるものの、光応答能を持たない未成熟な状態である可能性が考えられ、これらの細胞に光受容能を付与するための更なる条件検討が必要であることが示唆された。今後は、RNA-seqを用いて細胞の分化状態を解析し、成熟視細胞への分化に必要な転写因子や細胞内シグナルを絞り込む予定である。また、これらの知見を活用し、in vivoで網膜中のミュラー細胞を視細胞に分化する手法を確立することを試みる。

“ダイレクトリプログラミング” は、初期化を経ずに最終分化した細胞を目的の細胞に運命転換する技術であり、生体中でも直接目的の細胞を誘導できることから再生医療への応用が期待されている。本研究課題では、ポリシストロン性ベクターを用いて視細胞分化を制御する転写因子群を導入し、低分子化合物や液性因子を用いた細胞内シグナルを調節することで、網膜ミュラー細胞から光応答能を持つ成熟視細胞を高効率で誘導する手法の構築を達成し、生体中で視細胞を誘導することで、視細胞変性により低下した視機能を回復する低侵襲性の治療法構築を目指している。令和4年度は研究計画に基づき、in vitroリプログラミング実験系の構築および視細胞へのリプログラミング効率向上を試みた。視細胞への分化を誘導する4種類の転写因子（CRX、NEUROD1、RAX、OTX2）を導入したミュラー細胞を視細胞方向へ分化誘導する詳細な条件を検討した。視細胞分化に寄与する細胞内シグナルを調節する低分子化合物及び液性因子の組み合わせを検討し、遺伝子発現解析を行ったところ、分化誘導を行ったミュラー細胞において、網膜前駆細胞特異的遺伝子、神経細胞特異的遺伝子、桿体視細胞前駆細胞特異的遺伝子の発現上昇が確認された。その一方で、光応答に必要とされる光伝達関連遺伝子の発現は確認できなかった。このことから、令和4年度時点で作製した誘導視細胞は、視細胞方向への分化は進んでいるものの、光応答能を持たない未成熟な状態である可能性が考えられ、これらの細胞に光受容能を付与するための更なる条件検討が必要であることが示唆された。今後は、RNA-seqを用いて細胞の分化状態を解析し、成熟視細胞への分化に必要な転写因子や細胞内シグナルを絞り込む予定である。また、これらの知見を活用し、in vivoで網膜中のミュラー細胞を視細胞に分化する手法を確立することを試みる。