国立研究開発法人 国立成育医療研究センター National Center for Child Health and Development

代表: 03-3416-0181 / 予約センター(病院): 03-5494-7300
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研究者・企業の方へ Scholar & Enterprise

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視覚科学研究室

研究室紹介

当センター病院の眼科は、難治性の眼疾患が全国から集中して紹介されて高度医療を行っており、その症例数は随一です。この病院の臨床と研究所の基礎研究を融合して、眼の難治性疾患の研究を行っています。難治性疾患の遺伝子を解析し、病態の分子メカニズムを解明して、新しい診断法や治療法の開発を行うことを目的としています。


研究内容

1.臨床研究

さまざまな小児眼底疾患の病態を解明し、疫学調査を行い、疾患分類や診断基準作成を行っています。白内障や緑内障の手術、重症網膜剥離、未熟児網膜症、家族性滲出性硝子体網膜症、先天異常に関する研究を行ってきました。ことに重症未熟児網膜症に対する早期硝子体手術は、小児の失明を回避する画期的な治療法として、国内外の学会やマスコミでも高く評価されています。現在は光干渉断層計やERGで眼底疾患の詳細な構造と機能の検討を行って、多くの成果を出しています。

2.眼の発生と先天異常の病理

病理組織化学や超微細形態の検討によって、正常発生や先天異常の発生機転に関して多くの発表を行いました。角膜内皮が神経堤由来であること、硝子体の産生での硝子体動脈と網膜Muller細胞の関与、第一次硝子体過形成遺残の血管増殖機転が大きな成果です。

3.眼先天異常の分子遺伝学、眼の形態形成の分子細胞生物学

さまざまな眼先天異常で、原因遺伝子を明らかにしてきました。Pax6の変異で黄斑低形成や視神経形成異常が、Eyes absentの変異で前眼部形成異常や先天白内障が起こることを、世界に先駆けて発見し、その機能解析によって疾患の発生機転を明らかにしました。

形態形成遺伝子の機能解析と動物実験によって、眼の形態形成と視覚成立のメカニズムを解明しました。黄斑の形成がPax6のisoformによって運命決定されること、顔の位置を決定するシグナル伝達物質が黄斑を位置づけ、さらに視線や視野までも決めることを示しました。その後、形態形成遺伝子が時と場所を変え、isoformを使い分けて、複雑な眼の発生分化を担う仕組みを研究しています。

4.遺伝子・細胞治療

先天角膜混濁治療、後発白内障の予防、緑内障の治療を動物実験で証明しました。

5.再生医学

角膜内皮細胞の株化・網膜視細胞や網膜全層の形成、強膜シートの作製に成功しました。 ヒトおよびマウスのiPS細胞・ES細胞から、機能する軸索をもつ網膜神経節細胞の作製に世界で初めて成功しました。殊にこれまでの動物細胞の実験とは異なり、ヒト細胞を用いる網膜神経節細胞の培養実験系を確立したことによって、視神経疾患の研究の可能性は大きく広がりました。このヒトおよびマウスのiPS細胞・ES細胞由来の網膜神経節細胞を用いて、①疾患細胞モデルを作製して疾患発生機転と病態の分子メカニズムの解明、②神経保護薬と神経再生薬の創薬、③視神経移植の再生医療、④視神経発生に関わる遺伝子や視神経軸索伸長の経路ガイダンスの分子メカニズムの解明等の研究を行っています。

Generation of self-induced retinal ganglion cells with functional axons from human and murine induced pluripotent stem cells and embryonic stem cells

問い合わせ先:  vision@ncchd.go.jp


スタッフ

視覚科学研究室

室員


業績

2016

  1. Yokoi T, Nishina S, Fukami M, Ogata T, Hosono K, Hotta Y, Azuma N. Genotype-Phenotype Correlation of the PAX6 Gene Mutations in Aniridia. Human Genome Variation, 2016;3:15052.
  2. Sarafino M, Trivedi RH, Levin AV, Wilson ME, Nucci P, Lambert SR, Nischal KK, Plager DA, Bremond-Gignac D, Kekunnaya R, Nishina S, Tehrani NN, Ventura MC. Use of the Delphi process in paediatric cataract management. British Journal of Ophthalmology, 2016; 100:611-615.
  3. Yokoi T, Nakayama Y, Nishina S, Azuma N. The role of vitreoretinal traction in the pathogenesis of maculopathy associated with optic disc pits. Graefes Archive Clinical and Experimental Ophthalmology 2016; 254:1859-1860.
  4. Tanaka T, Yokoi T, Tamalu F, Watanabe S, Nishina S, Azuma N. Generation of retinal ganglion cells with functional axons from mouse embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 2016;57:3348-3359.
  5. Nakayama Y, Katagiri S, Yokoi T, Ui M, Nishina S, Azuma N. Successful scleral buckling of late-onset visual decrease in eye with retinal folds. Documenta Ophthalmologica. 2016; 133:145-149.
  6. Seko Y, Azuma N, Yokoi T, Kami D, Ishii R, Nishina S, Toyoda M, Shimokawa H, Umezawa A. Anteroposterior Patterning of Gene Expression in the Human Infant Sclera: Chondrogenic Potential and Wnt Signaling. Curr Eye Res 2016 Jun 23:1-10. [Epub ahead of print]
  7. Katagiri S, Yokoi T, Mikami M, Nishina S, Azuma N. Outer retinal deformity detected by optical coherence tomography in eyes with foveal hypoplasia. Graefes Archive Clinical and Experimental Ophthalmology 2016; 254:2197-2201.
  8. Yaguchi Y, Katagiri S, Fukushima Y, Yokoi T, Nishina S, Kondo M, Azuma N. Electroretinographic effects of retinal dragging and retinal folds in eyes with familial exudative vitreoretinopathy. Scientific Reports. 2016 Jul 26;6:30523. 
  9. Uemura T, Nishina S, Yokoi T, Nakayama Y, Yagihashi M, Manzoku K, Akaike S, Ogonuki S, Azuma N. Surgical outcomes of strabismus with microphthalmia. Update on Strabismology, Proceeding of the XIIth meeting of the International Strabismological Association in Kyoto, Japan, Dec. 1-4.  2014, 2016; 619-623,
  10. Katagiri S, Tanaka S, Yokoi T, Hayashi T, Matsuzaka E, Ueda K, Yoshida-Uemura T, Arakawa A, Nishina S, Kadonosono K, Azuma N. Clinical features of a toddler with bilateral bullous retinoschisis with a novel RS1 mutation. American Journal of Ophthalmology Case Reports 2016 [Epub ahead of print]
  11. Okamoto-Uchida Y, Yu R, Miyamura N, Arima N, Ishigami-Yuasa M, Kagechika H, Yoshida S, Hosoya T, Nawa M, Kasama T, Asaoka Y, Alois RW, Elling U, Penninger JM, Nishina S, Azuma N, Nishina H. The mevalonate pathway regulates primitive streak formation via protein farnesylation. Scientific Reports  2016;6:37697. 
  12. Yoshida-Uemura T, Katagiri S, Yokoi T, Nishina S, Azuma N. Different foveal schisis patterns in each retinal layer in eyes with hereditary juvenile retinoschisis evaluated by en-face optical coherence tomography. Graefes Archive Clinical and Experimental Ophthalmology. 2016 Nov 16. [Epub ahead of print] 
  13. Gocho K, Akeo K, Itoh N, Kameya S, Hayashi T, Katagiri S, Gekka T, Ohkura Y, Tsuneoka H, Takahashi. High-Resolution adaptive optics retinal image analysis at early stage central areolar choroidal dystrophy with PRPH2 mutation. Ophthalmic Surg Lasers Imaging Retina 2016;47, 1115-1126.
  14. Katagiri S, Nishina S, Yokoi T, Mikami M, Nakayama Y, Tanaka M, Azuma N. Retinal structure and function in eyes with optic nerve hypoplasia. Scientific Reports 2016 in press.

2015

  1. Tanaka T, Yokoi T, Tamalu F, Watanabe S, Nishina S, Azuma N. Generation of retinal ganglion cells with functional axons from human induced pluripotent stem cells. Scientific Reports. 2015 Feb 10;5:8344. doi: 10.1038/srep08344
  2. Nagamoto T, Oshika T, Fujikado T, Ishibashi T, Sato M, Kondo M, Kurosaka D, Azuma N. A survey of the surgical treatment of congenital and developmental cataracts in Japan. Japan Journal of Ophthalmology. 2015 Jul;59(4):203-208. doi: 10.1007/s10384-015-0385-1. Epub 2015 May 15.
  3. Katagiri S, Yokoi T, Nishina S, Azuma N. Structure and morphology of radial retinal folds with familial exudative vitreoretinopathy. Ophthalmology. 2015; 314:2251-2262.
  4. Yokoi T, Nakayama Y, Nishina S, Azuma N. Abnormal traction of the vitreous detected by swept-source optical coherence tomography is related to the maculopathy associated with optic disc pits. Graefes Archive Clinical and Experimental Ophthalmology 2015; 254:675-682.