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Regeneration of primary auditory neurons by in vivo reprogramming

Research Project

Project/Area Number 19K18767
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
Research InstitutionTeikyo University (2020-2021)
Kyoto University (2019)

Principal Investigator

Nishimura Koji  帝京大学, 医学部, 講師 (20405765)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsリプログラミング / 蝸牛神経 / 転写因子 / アデノ随伴ウイルス / シュワン細胞 / アデノ随伴ウイルスベクター / オプトジェネティクス / ダイレクトリプログラミング / ラセン神経節 / 遺伝子治療
Outline of Research at the Start

感音難聴は最も重要な身体障害であるが、根本的な治療法は存在せず、臨床では補聴器や人工内耳などの補助的な機械が用いられている。本研究は、In Vivoダイレクトリプログラミングの手法で蝸牛神経を再生し、新規感音難聴治療開発の端緒とすることを目標とする。電気生理学的、ウイルスを用いた神経トレーサー、免疫組織化学的手法により再生された蝸牛神経の機能的評価を行う。蝸牛神経は末梢では蝸牛有毛細胞、中枢では蝸牛神経核細胞とシナプス結合する双極性神経であるため、中枢神経系に比べてシナプス結合の様式が比較的単純であり、神経ネットワーク再生のメカニズム解析のためのモデルとしても、本実験は学術的意義を有する。

Outline of Final Research Achievements

Our aim was to regenerate primary auditory neurons in vivo by direct reprogramming and to develop a novel method for curing patients with profound sensorineural hearing loss whose primary auditory neurons are severely affected. We injected cardiac glycosides such as ouabain and digoxin into the inner ear of mice and guinea pigs, and we performed histological and electrophysiological assessment of degeneration of primary auditory neurons as well as primary vestibular neurons. Neurogenic genes of interest were not efficiently introduced into Schwann cells in the spiral ganglia by AAV2 or Anc80 serotypes, and we need to test other serotypes of AAV and promoters that drive the expression of neurogenic transcription factors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人工内耳手術を受ける高度感音難聴者の蝸牛神経が健聴者と同程度に再生され、蝸牛有毛細胞の機能により近似した人工内耳が開発されれば、人工内耳装用者も健聴者と同程度の聴覚の質が担保されると考えられる。in vivoでのラセン神経節の障害モデルの作製および遺伝子導入法の確立は一度変性したラセン神経を再生させる方法の開発に必要である。同時に、前庭神経節内の易障害性神経節細胞やシュワン細胞の解析は加齢性および薬剤性の平衡障害メカニズムの解明や治療に寄与すると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Toronto(カナダ)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] Proliferating trichimemmal tumor-like neoplasm in the external auditory canal: A case report.2021

    • Author(s)
      Fukunaga Y, Kawamoto M, Nishimura K, Hakuba N.
    • Journal Title

      Otolaryngology Case Reports

      Volume: 100354 Pages: 100354-100354

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 聴力に異常のないアブミ骨筋腱欠損例2021

    • Author(s)
      北真一郎、山本典生、岡野高之、西村幸司、大森孝一
    • Journal Title

      耳鼻咽喉科臨床

      Volume: 114 Pages: 189-193

    • NAID

      130007993066

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 耳科学の進歩 蝸牛神経の基礎研究 隠れ難聴の病態解明と再生研究2021

    • Author(s)
      西村幸司
    • Organizer
      第122回日本耳鼻咽喉科学会・学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 両側側頭骨線維性骨異形成症例2021

    • Author(s)
      西村幸司、鈴木大士、長原佳菜、白馬伸洋
    • Organizer
      第31回日本耳科学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス後半規管経由ウアバイン局所投与による前庭神経節への影響2020

    • Author(s)
      西村幸司
    • Organizer
      第79回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Cochlear Implants Meet Regeneration of Primary Auditory Neurons2020

    • Author(s)
      西村幸司
    • Organizer
      第30回日本耳科学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Generation of a mouse model of unilateral vestibular dysfunction.2019

    • Author(s)
      Nishimura K, Ogita H, Meas SJ, Taura A, Ito J
    • Organizer
      The 42nd annual midwinter research meeting of the Association for Research in Otolaryngology
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pharmacological Ablation of Vestibular Hair Cells or Ganglion Neurons to Generate a Model of Unilateral Vestibular dysfunction.2019

    • Author(s)
      Nishimura K, Yasumoto A, Meas SJ, Ogita H, Taura A, Ito J, Omori K
    • Organizer
      Symposium & 56th Inner Ear Biology Workshop
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 一側性前庭障害モデルマウスの作製2019

    • Author(s)
      西村幸司、康本明吉、扇田秀章、田浦晶子、伊藤壽一、大森孝一
    • Organizer
      第29回日本耳科学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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