眼科研究迎轉機 陽明交大成功加速RGC分化
【記者李雨羲綜合報導】視網膜神經節細胞(Retinal Ganglion Cells, RGC)為眼睛能看見物體的關鍵細胞之一,而過去並沒有合適的模型用於研究相關疾病。國立陽明交通大學助理教授翁雨蕙團隊與臺北榮民總醫院,合作分化出「類」視網膜神經節細胞,不僅提供視神經節病變問題的治療模型,也為藥物副作用實驗開拓更簡便的方法。 此研究結果發表於國際期刊《細胞和分子生命科學》(Cellular And Molecular Life Sciences)。 圖/陽明交大提供在病患長期服用治療肺結核的藥物後,大約會有1%的機率,出現包括視神經細胞病變等不良反應,最終導致失明。因此,研究團隊以幹細胞生成類細胞,找出藥物副作用的原因。團隊學生、陽明交大生命科學系暨基因體科學研究所柳湘琪表示,過去被應用在實驗中的細胞模型,並非視神經節細胞,因此不適用於這類型的實驗,「曾經有類似的RGC模型被廣泛拿來做研究,但最後卻被證實為感光細胞。」柳湘琪說明,過去研究相關病變時,會利用人類誘導性多能幹細胞(Human induced pluripotent stem cell, hiPSC),並讓其生長成可以表現眼睛所具有特徵的細胞,而過程需要耗費長達90到100天。同時,他們所需要的RGC,只在其中占1%左右的比例,因此還需要額外的純化程序去處理,過程耗時又費力。因此,團隊希望能夠找出可以控制基因表現的轉錄因子,透過指定幹細胞的分化,提高RGC的生成效率。「一開始的分化過程一直不太穩定,因為需要找出其中的關鍵轉錄因子,所以只能一直不斷重試。」團隊學生、陽明交大生命科學系暨基因體科學研究所陳是瑋說明,團隊透過將基因片段放入細胞核,觀察其形態變化的方式,最終找出了三種,可以將hiPSC在14天內,直接分化為RGC的關鍵轉錄因子。 hiPSC透過嵌入三種關鍵轉錄因子:ATOH7+、BRN3A/B、SOX4,得以直接分化為RGC模型。 圖/柳湘琪提供基隆長庚紀念醫院長、眼科部醫師賴旗俊說:「若未來此研究越趨成熟,無論是基轉研究或是藥物治療等個人化醫療,都能提供相當的協助。」柳湘琪對此也提到,由於目前RGC尚在發表階段,因此未來會先以動物實驗作為下個階段的目標,確認是否可以作為測試藥物作用的模型。「最終結果是希望RGC可以成為視神經節的替代細胞,恢復病患因為相關病變而失明的症狀。」倘若後續有機會更進一步進行臨床實驗,也希望此研究能夠協助改善青光眼等因為視神經節細胞引發的疾病。 在確認hiPSC是否轉變形態、成功分化為RGC時,團隊會將各基因與部位染上不同顏色,便於觀察細胞核、神經軸等特徵上的變化。 圖/柳湘琪提供