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Pathophysiology and drug development using iPS technology specific to mitochondrial mutation-related deafness

Research Project

Project/Area Number 20K18294
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

Arai Shinpei  順天堂大学, 医学部, 非常勤助手 (70836220)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsミトコンドリア遺伝子 / 遺伝性難聴 / 疾患特異的iPS細胞
Outline of Research at the Start

アミノ配糖体に対する易受傷性を示す遺伝性難聴の原因としてミトコンドリア遺伝子1555A>G変異が同定された。しかしながら、その病態や有効な薬物治療は未だ見出されていない。人工多能性幹細胞(iPS細胞)は様々な細胞に分化できるため、iPS細胞を難聴の標的である内耳細胞に分化誘導することにより難聴の表現型が解析可能となる。申請者の研究グループが独自開発した内耳へのiPS細胞分化誘導法を応用してミトコンドリア遺伝子1555A>G変異患者iPS由来疾患モデル細胞を樹立し、アミノ配糖体抗菌薬への易受傷性機序の解明と新規薬物治療薬の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The mitochondrial gene 1555A>G mutation has been identified as the cause of hereditary hearing loss that shows susceptibility to aminoglycosides. However, the pathology and effective drug treatment have not yet been discovered. Since induced pluripotent stem cells (iPS cells) can differentiate into various cells, it has become possible to analyze the phenotype of hearing loss by inducing differentiation of iPS cells into inner ear cells, which are the target of hearing loss. By applying a method for inducing differentiation of iPS cells into the inner ear that the applicant's research group developed independently (patent pending/Fukunaga, Stem Cell Reports, 2017), we established disease model cells derived from iPS cells from patients with the mitochondrial gene 1555A>G mutation, and have clarified the mechanism of susceptibility to aminoglycoside antibiotics and developed a new drug treatment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究はミトコンドリア遺伝子155A>G変異による遺伝性難聴の分子病態・機序を解明する突破口を切り開き、根本的治療の現実化に正面から取り組むもので、画期的な技術を駆使している。これらの画期的な企画はこれまで全く創造されていない極めて独創性の高い研究である。この技術が臨床に適用されると、聴覚医学に新しい局面を迎えることができる。難聴に悩み、苦しむ数百万人の患者への大きな福音となり、国民生活の質的向上をもたらす極めて有意義な研究である。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] A diagnosis of pituitary adenoma in the wake of cerebral meningitis2021

    • Author(s)
      賀屋 勝太、楠 威志、本間 博友、城所 淑信、荒井 慎平
    • Journal Title

      Journal of Immunology, Allergy and Infection in Otorhinolaryngology

      Volume: 1 Issue: 2 Pages: 111-115

    • DOI

      10.24805/jiaio.1.2_111

    • NAID

      130008095117

    • ISSN
      2435-7952
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Emergency videoendoscopic endonasal tracheal intubation for severe upper airway stenosis2021

    • Author(s)
      Tsunoda Atsunobu、Kobayashi Yuko、Tou Miri、Sonoda Kenji、Arai Shinpei、Anzai Takashi、Matsumoto Fumihiko
    • Journal Title

      American Journal of Otolaryngology

      Volume: 42 Issue: 2 Pages: 102779-102779

    • DOI

      10.1016/j.amjoto.2020.102779

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Case of Glomangiopericytoma with a <i>CTNNB1</i> Mutation2021

    • Author(s)
      Arai Shinpei、Ito Shin、Anzai Takashi、Onagi Hiroko、Tsuyama Sho、Fukumura Yuki、Saito Tsuyoshi、Ikeda Katsuhisa
    • Journal Title

      Practica Oto-Rhino-Laryngologica

      Volume: 114 Issue: 3 Pages: 195-201

    • DOI

      10.5631/jibirin.114.195

    • NAID

      130007993068

    • ISSN
      0032-6313, 1884-4545
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 涙嚢に発生した内反性乳頭腫症例2023

    • Author(s)
      久保 怜子, 大峡 慎一, 新井 智, 荒井 慎平, 鈴木 陽, 松本 文彦.
    • Organizer
      第124回日本耳鼻咽喉科頭頸部外科学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 下咽頭進行癌における術前化学療法(PCE)施行例の検討2023

    • Author(s)
      大峡 慎一, 鈴木 陽, 新井 智, 久保 怜子, 荒井 慎平, 松本 文彦.
    • Organizer
      第47回日本頭頸部癌学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 頭頸部扁平上皮癌における免疫チェックポイント阻害薬がもたらす生存率への影響2022

    • Author(s)
      鈴木 陽, 松本 文彦, 石川 数馬, 荒井 慎平, 小島 崇史, 大峡 慎一
    • Organizer
      第46回日本頭頸部癌学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 当科におけるリティンパの使用経験2021

    • Author(s)
      角田 篤信, 陶 美梨, 園田 健二, 芳川 瑛久, 荒井 慎平
    • Organizer
      第122回日本耳鼻咽喉科学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 分子病理学的検討により診断を確定した Glomangiopericytoma の 1 例2020

    • Author(s)
      荒井 慎平,伊藤 伸,安齋 崇,池田 勝久
    • Organizer
      第82回耳鼻咽喉科臨床学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 乾癬性関節炎の関与が考えられた難治性口腔・咽頭炎症例2020

    • Author(s)
      荒井 慎平 ,楠 威志 ,本間 博友 ,城所 淑信 ,賀屋 勝太 ,池田 勝久
    • Organizer
      第38回日本耳鼻咽喉科免疫アレルギー学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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