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Molecular pathology of SLC12A, a novel causative gene of hereditary hearing loss, and serach for potential drug targets

Research Project

Project/Area Number 21K09598
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
Research InstitutionKitasato University (2023-2024)
独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター) (2021-2022)

Principal Investigator

Mutai Hideki  北里大学, 医学部, 特任講師 (60415891)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 奈良 清光  独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), 聴覚・平衡覚研究部, 研究員 (40260327)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords難聴 / 原因遺伝子 / ゲノム編集 / 疾患モデル動物 / 発現遺伝子網羅的解析 / スプライシング / 網羅的発現遺伝子解析 / モデル動物 / 相互作用分子
Outline of Research at the Start

私たちは原因不明の難聴患者家系に対する全エクソーム解析を実施し、新規難聴原因遺伝子SLC12A2 の同定に成功した。本研究の目的は、本遺伝子の蝸牛組織特異的スプライシング制御機構の解明、スプライシングを受ける領域の相互作用分子の探索、動物モデルでの検証を通じ、SLC12A2 が真の難聴原因であることを厳密に証明すると共に、治療標的を同定することである。

Outline of Final Research Achievements

More than ten families with the novel hereditary hearing loss DFNA78 have been reported both in Japan and internationally, and it has been revealed that the pathogenic variants are concentrated in exon 21 of the causative gene SLC12A2. In this study, we introduced a splice-site mutation that causes skipping of exon 21 and conducted auditory function testing, detailed cochlear morphological analysis, and comprehensive gene expression profiling in Slc12a2Em2 mice, which exhibit hearing loss in the homozygous state. Our findings demonstrate that the primary pathological feature of Slc12a2-related hearing loss is reduction of the cochlear stria vascularis. Furthermore, analysis using Slc12a2Em1 mice, which carry a slightly different variant and retain normal hearing, provided new insights into the splicing mechanism of exon 21 in this gene.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

非症候群性難聴の原因遺伝子は120を超えており、各遺伝子の蝸牛組織内発現分布から病態が推測され、動物モデルの作成によりその仮説が検証されてきた。代表者らの一連の研究により発見されたDFNA78は、代表者がモデルとして作出したSlc12a2Em2マウスの解析により、その主要な病態が蝸牛血管条障害であることを強く示唆する。この結果は、従来の大部分の難聴遺伝子が音感覚細胞である有毛細胞の障害を主要な病態としているのと対照的である。本マウスは血管条障害型遺伝性難聴の代表的なモデルとなるだけでなく、今後のDFNA78に対する薬剤や遺伝子治療開発の前臨床研究に有用であると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2025 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Loss of Pax3 causes reduction of melanocytes in the developing mouse cochlea2024

    • Author(s)
      T. Udagawa, T., E. Takahashi, N. Tatsumi, H. Mutai, Y. Kondo, P. J. Atkinson, T. Matsunaga, M. Yoshikawa, H. Kojima, M. Okabe、A. G. Cheng
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 2210-2210

    • DOI

      10.1038/s41598-024-52629-9

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Correlation between genotype and phenotype with special attention to hearing in 14 Japanese cases of NF2-related schwannomatosis2023

    • Author(s)
      Oishi Naoki、Noguchi Masaru、Fujioka Masato、Nara Kiyomitsu、Wasano Koichiro、Mutai Hideki、Kawakita Rie、Tamura Ryota、Karatsu Kosuke、Morimoto Yukina、Toda Masahiro、Ozawa Hiroyuki、Matsunaga Tatsuo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 6595-6595

    • DOI

      10.1038/s41598-023-33812-w

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Apoptosis of type I spiral ganglion neuron cells in Otof-mutant mice2023

    • Author(s)
      Tsuzuki Nobuyoshi、Namba Kazunori、Saegusa Chika、Mutai Hideki、Nishiyama Takanori、Oishi Naoki、Matsunaga Tatsuo、Fujioka Masato、Ozawa Hiroyuki
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 803 Pages: 137178-137178

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2023.137178

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular basis of carotid body tumor and associated clinical features in Japan identified by genomic, immunohistochemical, and clinical analyses.2023

    • Author(s)
      Keisuke Yoshihama, Hideki Mutai, Mariko Sekimizu, Fumihiro Ito, Shin Saito, Shintaro Nakamura, Takuya Mikoshiba, Ryoto Nagai, Akiko Takebayashi, Fuyuki Miya, Kenjiro Kosaki, Hiroyuki Ozawa, Tatsuo Matsunaga
    • Journal Title

      Clin Genet

      Volume: 103 Issue: 4 Pages: 466-471

    • DOI

      10.1111/cge.14294

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clinical and genetic analysis of children with hearing loss and bilateral enlarged vestibular aqueducts2022

    • Author(s)
      Nakano Atsuko、Arimoto Yukiko、Mutai Hideki、Nara Kiyomitsu、Inoue Satomi、Matsunaga Tatsuo
    • Journal Title

      International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology

      Volume: 152 Pages: 110975-110975

    • DOI

      10.1016/j.ijporl.2021.110975

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Whole exome analysis of patients in Japan with hearing loss reveals high heterogeneity among responsible and novel candidate genes.2022

    • Author(s)
      Hideki Mutai, Yukihide Momozawa, Yoichiro Kamatani, Atsuko Nakano, Hirokazu Sakamoto, Tetsuya Takiguchi, Kiyomitsu Nara, Michiaki Kubo, Tatsuo Matsunaga.
    • Journal Title

      Orphanet Journal of Rare Diseases

      Volume: 17 Issue: 1 Pages: 114-114

    • DOI

      10.1186/s13023-022-02262-4

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 遺伝性難聴DFNA78モデルマウスの作出と原因遺伝子SLC12A2スプライシングの動物種特異性2025

    • Author(s)
      務台英樹、市川紗希、黒田有希子、野路しのぶ、松尾光一、片岡直行、藤岡正人、松永達雄
    • Organizer
      第47回日本分子生物学会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] Mouse Models of DFNA78 Demonstrate Importance of Exon 21 of SLC12A2 for Hearing2024

    • Author(s)
      Hideki Mutai, Yukiko Kuroda, Shinobu Noji, Saki Ichikawa, Koichi Matsuo, Satoshi Tanaka, Naoyuki Kataoka, Tatsuo Matsunaga
    • Organizer
      Association for Research in Otolaryngology, 47th annual midwinter meetin、
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 難聴原因遺伝子の全エクソーム解析による効率的な同定2023

    • Author(s)
      務台英樹、奈良清光、南修司郎、仲野敦子、有本友季子、守本倫子、川﨑泰士、和佐野浩一郎、阪本浩一、勝沼紗矢香、増田佐和子、松永達雄
    • Organizer
      第33回日本耳科学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Efficient identification of causative genes of hearing loss by phenotype similarity analysis2023

    • Author(s)
      Hideki Mutai, Fuyuki Miya, Kiyomitsu Nara, Reiko Muramatsu, Satomi Inoue, Haruka Murakami, Shujiro Minami, Atsuko Nakano, Yukiko Arimoto, Noriko Morimoto, Taiji Kawasaki, Koichiro Wasano, Hirokazu Sakamoto, Sayaka Katsunuma, Sawako Masuda, Kazuki Yamazawa, Kenjiro Kosaki, Tatsuhiko Tsunoda, Tatsuo Matsunaga
    • Organizer
      Human Genetics Asia 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Genetic approach to improve clinical practice for deafblindness in Japan2023

    • Author(s)
      Tatsuo Matsunaga, Kiyomitsu Nara, Hideki Mutai, Haruka Murakami, Satomi Inoue, et al.
    • Organizer
      Human Genetics Asia 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アッシャー症候群の原因遺伝子が検出された小児難聴症例の検討2023

    • Author(s)
      仲野敦子、有本友季子、外池百合恵、村松玲子、奈良清光、務台英樹、松永達雄
    • Organizer
      第68回日本聴覚医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] MYO6新規バリアントが同定された成人期軽度感音難聴の1例2023

    • Author(s)
      川畑満里奈、宇田川友克、茂木雅臣、中澤宝、奈良清光、務台英樹、櫻井結華、小島博己、松永達雄
    • Organizer
      第68回日本聴覚医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 新たなPOU4F3遺伝子バリアントを同定した顕性(優性)遺伝形式の難聴1家系2023

    • Author(s)
      高津南美子、茂木雅臣、宇田川友克、櫻井結華、小島博己、奈良清光、務台英樹、松永達雄
    • Organizer
      第68回日本聴覚医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 新規難聴原因遺伝子SLC12A2モデル動物の蝸牛における遺伝子発現解析2022

    • Author(s)
      務台英樹、和佐野浩一郎、松永達雄
    • Organizer
      第32回日本耳科学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 聴患者におけるAxenfeld-Rieger症候群の遺伝学的診断2022

    • Author(s)
      松永達雄、奈良清光、務台英樹、村上遥香、村松玲子、守本倫子、小笠原徳子、高野賢一
    • Organizer
      第67回日本聴覚医学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Pax3ノックアウトマウスの蝸牛解析2022

    • Author(s)
      宇田川友克、高橋恵理沙、小島博己、務台英樹、松永達雄
    • Organizer
      第67回日本聴覚医学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 難聴の原因として報告されたミトコンドリア遺伝子変異に対する国際基準を用いた評価2022

    • Author(s)
      奈良清光、務台英樹、瀧口哲也、守本倫子、仲野敦子、有本友季子、森田訓子、南修司郎、加我君孝、松永達雄
    • Organizer
      第17回日本小児耳鼻咽喉学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 視覚聴覚二重障害を持つ小児の診療における遺伝学的検査の意義2022

    • Author(s)
      松永達雄、奈良清光、務台英樹、泉修司、山岸達矢、堀井新、江崎友子、土橋奈々、中川尚志、上原奈津美、丹生健一、山本修子、和佐野浩一郎、南修司郎、加我君孝
    • Organizer
      第17回日本小児耳鼻咽喉学会
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  • [Presentation] 当院を受診した難聴者に対する遺伝子診断と遺伝カウンセリングの現況2021

    • Author(s)
      井上沙聡、奈良清光、務台英樹、南修司郎、加我君孝、和佐野浩一郎、松永達雄
    • Organizer
      第31回日本耳科学会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Auditory neuropathy あるいはそれに類似した聴覚検査所見を呈した MTTS1 遺伝子変異3 家系5 例2021

    • Author(s)
      喜田有未来,南修司郎,奈良清光,井上沙聡,務台英樹, 和佐野浩一郎,森田訓子,加我君孝,松永達雄
    • Organizer
      第31回日本耳科学会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] CDH23遺伝子のバリアントが原因と考えられた難聴の一家系についての検討2021

    • Author(s)
      髙野さくらこ,阪本浩一,坂下哲史,小杉祐季、務台英樹,奈良清光,松永達雄,角南貴司子
    • Organizer
      第66回日本聴覚医学会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 若年発症型両側性感音難聴の発症後早期の臨床的特徴2021

    • Author(s)
      松永達雄、務台英樹、奈良清光、井上沙聡、森田訓子、内田育恵、南修司郎、山本修子、和佐野浩一郎、加我君孝
    • Organizer
      第66回日本聴覚医学会
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      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2026-01-16  

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