ミクログリアによる網膜オルガノイドの組み立て

ヒト網膜の限られた供給源として、ヒト幹細胞の三次元(3D)網膜オルガノイドへの分化は、網膜¹をシミュレートするための有望なin vitroモデルを表しています。それは、光受容体、網膜神経節細胞、双極細胞、ミュラー細胞、水平細胞、および星状細胞²を含む、網膜内の異なる細胞タイプを含む。このモデルにより、網膜の発達メカニズムと網膜疾患の病因の両方をエミュレートし、研究することができます。しかし、方向性分化法により、網膜オルガノイドは神経外胚葉³に由来し、卵黄嚢のミクログリアや中胚葉の血管周囲細胞など、異なる胚葉に由来する他の多くの細胞型を欠いていました^4,5,6。

現在、網膜色素変性症⁷、緑内障⁸、網膜芽細胞腫⁹など、多くの網膜疾患が網膜内のミクログリアと密接に関連していることが証明されています。しかし、適切な研究モデルがないため、ミクログリアとこれらの疾患との関係を示す具体的なメカニズムはまだ不明です。マウスは網膜疾患の研究に有利なモデルとして機能してきましたが、最近の研究では、寿命、増殖率、およびヒトの相同遺伝子の欠如の点で、マウスとヒトのミクログリアの間に有意な違いがあることが強調されています^10,11。これらの知見は、マウスモデルから導き出された結論が完全に信頼できるわけではないことを示唆しており、ミクログリアを含むヒト網膜オルガノイドを構築することの重要性を強調しています。

過去数十年にわたり、網膜オルガノイドの3D分化のための様々な方法が開発されてきた^12,13。網膜オルガノイド内でのミクログリアの共培養操作を容易にするために、接着培養から浮遊培養への移行を含む分化方法を選択しました。このアプローチにより、ミクログリアを網膜オルガノイドに組み込むことに成功し、少なくとも60日間維持することができます¹⁴。