慶應義塾研究者情報データベース

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2008年04月

  -

  2014年03月

  順天堂大学大学院医学研究科, 代謝内分泌内科学教室, 博士研究員

• 2014年04月

  -

  2016年03月

  東京大学大学院医学系系研究科, 老年看護・創傷看護学教室, 特任助教

• 2016年04月

  -

  2022年10月

  慶應義塾大学医学部, 眼科学教室光生物学研究室, 特任助教

• 2022年11月

  -

  継続中

  慶應義塾大学医学部, 眼科学教室, 特任講師

学位 【 表示 ／ 非表示 】

学位 【 表示 ／ 非表示 】

• 博士（学術）, 筑波大学, 課程, 2009年03月

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

• ライフサイエンス / 眼科学 （近視生物学）

• ライフサイエンス / 生理学

研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

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• 細胞外マトリックス

• 細胞間コミュニケーション

• 組織リモデリング

• 近視

• 近視生物学

論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Scleral remodeling during myopia development in mice eyes: a potential role of thrombospondin-1

  Chen J., Ikeda S.I., Yang Y., Zhang Y., Ma Z., Liang Y., Negishi K., Tsubota K., Kurihara T.

  Molecular Medicine 30 （ 1 ） 25 2024年12月

  ISSN  10761551

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  Background: Scleral extracellular matrix (ECM) remodeling plays a crucial role in the development of myopia, particularly in ocular axial elongation. Thrombospondin-1 (THBS1), also known as TSP-1, is a significant cellular protein involved in matrix remodeling in various tissues. However, the specific role of THBS1 in myopia development remains unclear. Method: We employed the HumanNet database to predict genes related to myopic sclera remodeling, followed by screening and visualization of the predicted genes using bioinformatics tools. To investigate the potential target gene Thbs1, we utilized lens-induced myopia models in male C57BL/6J mice and performed Western blot analysis to detect the expression level of scleral THBS1 during myopia development. Additionally, we evaluated the effects of scleral THBS1 knockdown on myopia development through AAV sub-Tenon’s injection. The refractive status and axial length were measured using a refractometer and SD-OCT system. Results: During lens-induced myopia, THBS1 protein expression in the sclera was downregulated, particularly in the early stages of myopia induction. Moreover, the mice in the THBS1 knockdown group exhibited alterations in myopia development in both refraction and axial length changed compared to the control group. Western blotting analysis confirmed the effectiveness of AAV-mediated knockdown, demonstrating a decrease in COLA1 expression and an increase in MMP9 levels in the sclera. Conclusion: Our findings indicate that sclera THBS1 levels decreased during myopia development and subsequent THBS1 knockdown showed a decrease in scleral COLA1 expression. Taken together, these results suggest that THBS1 plays a role in maintaining the homeostasis of scleral extracellular matrix, and the reduction of THBS1 may promote the remodeling process and then affect ocular axial elongation during myopia progression.

  • Access to Document (DOI)

• Ginkgo biloba extracts improve choroidal circulation leading to suppression of myopia in mice

  Hou J., Mori K., Ikeda S.i., Jeong H., Torii H., Negishi K., Kurihara T., Tsubota K.

  Scientific Reports 13 （ 1 ） 3772 - 3772 2023年12月

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  Myopia is becoming more common across the world, necessitating the development of preventive methods. We investigated the activity of early growth response 1 (EGR-1) protein and discovered that Ginkgo biloba extracts (GBEs) activated EGR-1 in vitro. In vivo, C57BL/6 J mice were fed either normal or 0.0667% GBEs (200 mg/kg) mixed chow (n = 6 each), and myopia was induced with − 30 diopter (D) lenses from 3 to 6 weeks of age. Refraction and axial length were measured by an infrared photorefractor and an SD-OCT system, respectively. In lens-induced myopia mice, oral GBEs significantly improved refractive errors (− 9.92 ± 1.53 D vs. − 1.67 ± 3.51 D, p < 0.001) and axial elongation (0.22 ± 0.02 mm vs. 0.19 ± 0.02 mm, p < 0.05). To confirm the mechanism of GBEs in preventing myopia progression, the 3-week-old mice were divided into normally fed with either myopic-induced or non-myopic-induced groups and GBEs fed with either myopic-induced or non-myopic-induced groups (n = 10 each). Choroidal blood perfusion was measured with optical coherence tomography angiography (OCTA). In both non-myopic induced groups, compared to normal chow, oral GBEs significantly improved choroidal blood perfusion (8.48 ± 15.75%Area vs. 21.74 ± 10.54%Area, p < 0.05) and expression of Egr-1 and endothelial nitric oxide synthase (eNOS) in the choroid. In both myopic-induced groups, compared to normal chow, oral GBEs also improved choroidal blood perfusion (− 9.82 ± 9.47%Area vs. 2.29 ± 11.84%Area, p < 0.05) and was positively correlated with the change in choroidal thickness. These findings suggest that GBEs may inhibit the progression of myopia by improving choroidal blood perfusion.

  • Access to Document (DOI)

• Establishment of a novel ER-stress induced myopia model in mice

  Kang L., Ikeda S.i., Yang Y., Jeong H., Chen J., Zhang Y., Negishi K., Tsubota K., Kurihara T.

  Eye and Vision 10 （ 1 ） 44 - 44 2023年12月

  ISSN  2326-0254

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  Background: Recent studies have indicated a strong correlation between endoplasmic reticulum (ER) stress and myopia and that eyedrops containing the ER stress inducer tunicamycin (Tm) can induce myopic changes in C57BL/6 J mice. Therefore, this study aimed to create a new myopia model using Tm eyedrops and to explore the mechanism of ER stress-mediated myopia development. Methods: Three-week-old C57BL/6 J mice were treated with different concentrations (0, 25, 50, and 100 μg/mL) and/or number of applications (zero, one, three, and seven) of Tm eyedrops. Refraction and axial length (AL) were measured before and one week after Tm treatment. Scleral collagen alterations were evaluated under polarised light after picrosirius red staining. ER stress-related indicators, such as the expression of collagen I and cleaved collagen were detected using Western blotting. Results: Compared with the control group, mice administered eyedrops with 50 μg/mL Tm only once showed the greatest myopic shifts in refraction and AL elongation and reduced scleral expression of collagen I. Picrosirius red staining showed a lower percentage of bundled collagen in the Tm group. Expression of ER-stress indicators increased in the Tm groups. Furthermore, optimised administration of Tm induced matrix metalloproteinase-2 (MMP2) expression in the sclera, which plays a major role in collagen degradation. Conclusions: We have demonstrated that ER stress in the sclera is involved in myopia progression. Tm eyedrops induced myopic changes, loosening of the scleral collagen and decreased expression of collagen I. This process may be associated with ER stress in the sclera, which upregulates the expression of MMP2 leading to collagen degradation.

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• The orientation of choroidal macrophage polarization significantly influences the development of myopia in murine models

  Jing Hou, Shin-ichi Ikeda, Kiwako Mori, Heonuk Jeong, Hidemasa Torii, Kazuno Negishi, Kazuo Tsubota, Toshihide Kurihara

  （Cold Spring Harbor Laboratory）  2023年06月

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  Abstract
  
  Myopia is a primary contributor to visual impairment and has emerged as a global public health concern. Evidence indicates that one of the main structural features of myopia is the corresponding decrease in choroidal thickness, and choroidal macrophages play an important role in maintaining the choroidal thickness. Nevertheless, the effect of choroidal macrophages on myopia remains unclear. Here, we discovered that the continuous intraperitoneal injection of clodronate liposomes depleted choroidal macrophages and leads to myopia, which confirmed that the presence of choroidal macrophages plays an important role in myopia development.
  
  Subsequently, based on the phenotypic characteristics of macrophages, experiments were designed to study the effects of different polarization directions of macrophages on myopia development. We found that lipopolysaccharides (LPS) injection can induce the polarization of choroidal M1 macrophages and result in myopia. Conversely, IL-4 or IL-13 injection causes choroidal M2 macrophage polarization and suppresses the progression of myopia. Additionally, we demonstrated that the opposite effects of M1 and M2 macrophages on myopia development may be related to their impacts on inflammation and oxidative stress response. These findings establish that choroidal macrophages are critically important in the development of myopia and provide new strategies for the development of myopic therapies.

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• Contralateral effect in progression and recovery of lens-induced myopia in mice

  Ma Z., Jeong H., Yang Y., Jiang X., Ikeda S.i., Negishi K., Kurihara T., Tsubota K.

  Ophthalmic and Physiological Optics 43 （ 3 ） 558 - 565 2023年05月

  ISSN  02755408

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  Purpose: Apart from genetic factors, recent animal studies on myopia have focused on localised mechanisms. In this study, we aimed to examine the contralateral effects of monocular experimental myopia and recovery, which cannot be explained by a mere local mechanism. Methods: One eye of 3-week-old C57BL/6 male mice was fitted with a −30 dioptre (D) lens. The mice were distributed into two groups based on different conditions in the contralateral eye: either no lens (NLC) (n = 10) or a Plano lens on the contralateral eye (PLC) group (n = 6). Mice receiving no treatment on either eye were set as a control group (n = 6). Lenses were removed after 3 weeks of myopia induction. All mice were allowed to recover for 1 week in the same environment. Refractive status, axial length (AL) and choroidal thickness were measured before myopia induction, after 1 and 3 weeks of lens wear and after 1 week of recovery. Results: One week after removing the lenses, complete recovery was observed in the eyes that wore the −30 D lenses. In both the PLC and NLC groups, the refractive status showed a myopic shift after lens removal. Additionally, the choroid was significantly thinned in these eyes. The −30 D wearing eye showed a significant increase in AL after 3 weeks of lens wear. While the AL of the −30 D wearing eye ceased to grow after the lens was removed, the AL in the PLC and NLC contralateral eyes increased, and the binocular ALs gradually converged. Conclusions: Recovery of lens-induced myopia was observed in mouse models. In the fellow eyes, the effects, including thinning of the choroid and changes in refractive status, were triggered by contralateral visual cues.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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• 骨格筋における免疫学的微小環境と筋機能

  池田, 真一

  科学研究費補助金研究成果報告書 2018年

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

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• UPR(Unfolded Protein Response)による病的眼軸伸張制御機構

  池田真一, 池田真一, 栗原俊英, 栗原俊英, 姜効炎, 姜効炎, 森紀和子, 森紀和子, 堅田侑作, 堅田侑作, 國見洋光, 國見洋光, 三輪幸裕, 三輪幸裕, 小沢信博, 小沢信博, 伊吹麻里, 伊吹麻里, 正田千穂, 正田千穂, 鳥居秀成, 鳥居秀成, 坪田一男, 坪田一男

  日本眼科学会雑誌 125 2021年

  ISSN  0029-0203

• 東京都内小中学生における最新の近視有病率と近視関連環境因子

  四倉絵里沙, 四倉絵里沙, 鳥居秀成, 鳥居秀成, 井ノ口美香子, 井ノ口美香子, 徳村光昭, 徳村光昭, 内野美樹, 中村共生, 兵頭麻里, 森紀和子, 森紀和子, 姜効炎, 池田真一, 池田真一, 近藤眞一郎, 近藤眞一郎, 根岸一乃, 栗原俊英, 栗原俊英, 坪田一男

  日本眼光学学会総会プログラム・抄録集 56th 2020年

• マウス近視モデルにおけるクロセチンの近視抑制効果

  森紀和子, 栗原俊英, 石田文子, 姜效炎, 池田真一, 鳥居秀成, 坪田一男

  日本眼科学会雑誌 123 2019年

  ISSN  0029-0203

• バイオレットライト照射はマウス近視モデルにおける近視進行を抑制する

  姜 效炎, 栗原 俊英, 森 紀和子, 池田 真一, 汪 楊淞, 鳥居 秀成, 坪田 一男

  日本眼科学会雑誌 （(公財)日本眼科学会）  122 （ 臨増 ） 185 - 185 2018年03月

  ISSN  0029-0203

• マウスレンズ誘導近視モデルにおける強膜リモデリングに関する細胞間クロストーク

  池田 真一, 姜 效炎, 田中 康久, 森 紀和子, 宮内 真紀, 鳥居 秀成, 坪田 一男, 栗原 俊英

  日本眼科学会雑誌 （(公財)日本眼科学会）  121 （ 臨増 ） 323 - 323 2017年03月

  ISSN  0029-0203

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

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• 強膜小胞体ストレスによる病的眼軸伸長の分子機序の解明

  2020年04月

  -

  2023年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 池田 真一, 基盤研究(C), 補助金,  研究代表者

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  近年アジア圏を中心に近視保有者が急増しており、メディアで報道されるなど注目されている。近視は眼球の前後の長さである眼軸長が伸長することで生じるが眼軸が長いほど視覚障害の割合が増加することからその進行を抑制することが重要であるが効果的な抑制法・治療法が現存しない。本研究は近視眼では強膜（白目部分）において小胞体ストレスが生じていること、その抑制により近視進行がほぼ抑制されることを見出した。これは強膜小胞体ストレスへの介入により効果的な近視抑制・治療法を生み出せる可能性を示唆している。本研究は強膜小胞体ストレスと近視進行の関係を明らかにしその抑制法を生み出そうとするものである。
  近視進行に強膜小胞体ストレスの関与を申請者は明らかにしているが、小胞体ストレスがどのように眼軸伸長に関与するのかどうかを検証するのが２０２０年度の目的であった。これに対して、小胞体ストレスによって活性化されるIRE1 (Inositol Response Element 1) 、ATF6 (Activating Transcription Factor 6)、PERK (PKR-like endoplasmic reticulum kinase)の３つのセンサータンパク質から始まるUnfolding Protein Response経路の阻害剤の点眼投与を近視誘導期間中に行った。その結果、阻害剤の単剤投与ではむしろ近視を促進することがありこのことはUPR経路の抑制により他経路が代償的に活性化されて近視進行を促進したと考えられた。そこで２種混合投与試験を行ったところPERKとATF6経路の同時阻害によって近視進行が抑制され、この２経路が近視進行に関わることが示唆された。また２経路のアゴニストの点眼投与は近視進行を誘導した。またテノン嚢下に高濃度のAAVを投与することで強膜において遺伝子発現をON/OFFに方法を確立した。その方法を用いて、IRE1, PERK, ATF6をCRISPER/Cas9システムによりノックダウンするとPERKのノックダウンでは近視化が認められたのに対して、ATF６のノックダウンは近視化を抑制することが明らかとなった。ATF6阻害剤の点眼投与は非近視誘導眼においても近視が誘導された事実とATF6ノックダウン実験による近視進行抑制の事実との矛盾は今後の検討課題であるが、PERK, ATF6経路が近視進行に関与することが強く示唆される結果である。
  本年度の目標は近視進行に関わる小胞体ストレス下流のシグナル経路を特定することであった。遺伝子改変動物を使った試験を想定していたが、マウスのクリーン度の問題で本学動物施設に導入することができなかったが、その点は阻害剤・活性化剤を用いた試験を代わりに施行したことでカバーされたどころかむしろ遺伝子改変マウス実験からは得られなかったであろう知見も得られた。また、テノン嚢下注射による遺伝子発現制御法の確立は年度内に行うことができた。以上の結果から予定通り進展していると考える。
  次年度はAAVによる強膜遺伝子制御法を用いて複数遺伝子のノックダウン実験を行う。また、近視進行に関わるATF6, PERKの標的遺伝子を見出すためin silico解析をまず行い、その後そこから得られた遺伝子の発現解析、および遺伝子の過剰発現・欠損実験を行う。

• バイオレットライトによる近視抑制メカニズムの解明

  2019年04月

  -

  2020年03月

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 石田 文子, 栗原 俊英, 池田 真一, 基盤研究(C), 未設定

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  近視はアジア圏において急速に増加し、その保有率は60～90%であると試算されている。しかしその発症における分子機序は明らかではなく、そのため有効な治療法が存在しない。申請者らはヒト・ヒヨコを用いた試験で360nm-400nm領域光（バイオレットライト、VL）には近視進行抑制効果があること、また申請者らが開発したマウス近視誘導モデルにおいて近視強膜ではマクロファージの増加および繊維芽細胞増殖が生じることを見出した。強膜における細胞構成の変化が近視発症の分子機序であり、VLによる近視進行抑制は強膜における細胞増殖を抑制することで生じると仮説し、この仮説の検証を本研究の目的とする。
  近視はアジア圏を中心に急速に広がっているが、その発症・進行の分子機序および効果的な予防方法が存在しない。現在までに唯一エビデンスレベルが高い予防法として屋外活動あるが、申請者は太陽光に含まれる360nm~400nm領域の光（バイオレットライト）が近視進行抑制へ関与を示唆する知見を得ており、その近視進行抑制効果について検証した。申請者は夏、快晴、北向きの屋外太陽光に含まれるVLのエネルギーを基準にし、レンズ誘導近視マウスへの照射実験を行った結果、VLの照射はマウス近視モデルの近視進行を完全に抑えることが確認された。また、自然の太陽光の中にに豊富に存在する赤、緑、青色の光をVLと同じエネルギーでマウスに照射し、近視進行抑制効果を比較した結果、VLの近視抑制効果が一番強いことが確認された。以上により、屋外環境光に存在するVLはマウスの近視進行を抑制することができ、その抑制効果は波長特異的であることが証明された。
  また、近視は眼球の前後方向の長さである眼軸長が伸長することで生じるが、この眼球形態の変化に関して申請者は強膜に着目し病理学的組織学的な検討を詳細に進めたところ、近視強膜では、強膜線維芽細胞の粗面小胞体が膨張していることを見出した。これは小胞体ストレスが生じている際の一つの傍証であることから、近視強膜では小胞体ストレスが生じていること、それば眼軸伸長に関わっている可能性が考えられた。

• 骨格筋における免疫学的微小環境と筋機能

  2016年04月

  -

  2019年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 池田　真一, 基盤研究(B), 補助金,  研究代表者

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  骨格筋の質は筋機能のみならず、個体の寿命をも制御しうる報告が相次いでいる。しかしながら骨格筋の質とは一体なんであるかと言う本質的な問いに対する答えは全く明らかにされていない。研究代表者は骨格筋線維１本１本を取り囲んでいる基底膜を構成するECM成分こそが骨格筋の質の本質であると考えた。運動後の質の良い骨格筋と、徐神経や糖尿病などの質の悪い骨格筋とのECM遺伝子を網羅的に解析した結果、Lamb3遺伝子を見出した。これは筋再生過程で強く発現が誘導されAkt経路を介して骨格筋の再生・肥大を正に制御することを見出した。これらの結果は、骨格筋内のECMは筋機能を規定する重要な内部環境であることを示唆する。
  健康増進のために運動をする人は多く、脂肪燃焼や基礎代謝亢進によって健康増進効果が期待されている。研究代表者はそれだけではなく、運動によって骨格筋の質が向上することが健康増進のみならず個体寿命をも制御しうると考えているが、骨格筋の質とは何であるかと言う点が不明である。本研究によって質の本体が明らかになることで、健康寿命の延伸や場合によっては個体寿命の制御が可能となりうる点で学術的意義・社会的意義は非常に大きい。

• 運動による筋の質・量の変化におけるマクロファージ中心仮説

  2013年04月

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  2016年03月

  科学研究費補助金, 池田真一, 基盤研究（C）, 補助金,  研究代表者

• 運動によるインスリン感受性亢進における筋‐マクロファージ間コミュニケーション

  2011年04月

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  2013年03月

  科学研究費補助金, 池田真一, 若手研究（B）, 補助金,  研究代表者

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

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• 日本食品免疫学会, 

  2023年08月

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  継続中

• 日本近視学会, 

  2020年04月

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  継続中

• 日本眼科学会, 

  2017年04月

  -

  継続中