内耳由来エクソソームを応用した血中miRNAによる内耳疾患予測へのアプローチ

• Project/Area Number: 22K19585
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 谷口 美玲 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (80706713)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 太郎 摂南大学, 薬学部, 講師 (30710701) ; 岡野 高之 藤田医科大学, 医学部, 教授 (60642931) ; 大西 弘恵 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (50397634)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 内耳 / 感音難聴 / エクソソーム / マクロファージ / 免疫学

Outline of Research at the Start

身体障害のうちで頻度の高い「難聴」は認知症の独立要因でもあることから、その予防・治療が世界規模で課題となっている。本研究では、病態解明や創薬を目指す上で必要な、難聴の新規診断法の開発、病態を反映するバイオマーカーの確立、治療法選択のための「指標」の開発を行う。内耳由来マイクロRNA (miRNA)の内耳疾患予測のためのバイオマーカーとしての可能性を探るために、細胞外膜小胞エクソソームの解析を行う。得られた成果は、耳鼻科診療における新たな診断基準や新たな創薬開発のための基盤研究になると考えられる。

Outline of Annual Research Achievements

内耳障害が原因となる感音難聴はさまざまな原因で生じるが、表現型がすべて難聴という単一のものとなるため、従来の検査方法では鑑別が困難であった。本研究では内耳由来のエクソソームを中耳洗浄液や内耳から採取した外リンパ、そして血液中で検出することを目指し、マウスでの検討をおこなっている。
マウスでは器官培養系を用いて培養液中のエクソソームが検出できるかどうか検討した。生後3日目のマ
ウス胎仔から採取した蝸牛上皮を48ー72時間培養することで、培養液中からエクソソームが検出できることが判明した。現在培養液中のエクソソームに含まれているRNAについての解析を進めている。
またエクソソームを用いた難聴の治療標的の候補となるマクロファージの発現遺伝子によるサブグループ分類をおこなう目的で、生後3日令のマウス新生仔の内耳から、F4/80をマーカーとしてマクロファージを選別し、マクロファージの単一細胞RNAシークエンスを行った。現在も解析中だが、クラスター解析の結果ではマクロファージ細胞集団が6－8のサブグループに分類される可能性が示唆されている。
今後、特異的な遺伝子やタンパクをマーカーとして用いて、免疫組織科学やin situ hybridizationを行い、内耳におけるマクロファージのそれぞれのサブグループに分類される細胞の局在や形態について解析を行う。またサブグループの特異的な発現遺伝子についてはGO termによるannotationを行い、サブグループの果たす役割や機能について解析を行う。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マウスでの検討を先行させており、マウス内耳の培養系でのエクソソーム解析については一定の成果が得られたと考える。一方、ヒトでの検討については未だ進捗がない。実験に用いる消耗品や試薬、物品の流通も依然として滞りをみせており、また円安ドル高の影響で物品の価格が高騰しており、これらにより進捗が遅延している。

Strategy for Future Research Activity

マウスでは、内耳リンパ液中や血液中の内耳由来のエクソソームの網羅的解析を継続して行う。ヒトでの研究の遅れを取り戻すべく、研究の準備を進めていく。