Development of gene therapy for GJB2 related hearing loss targeting the mature mouse inner ear

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K09387
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 飯塚 崇 順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (40372932)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神谷 和作 順天堂大学, 医学部, 准教授 (10374159)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 遺伝子難聴 / アデノ随伴ウィルスベクター / 蝸牛ギャップ結合

Outline of Annual Research Achievements

遺伝性難聴は1600出生に一人と高頻度に発生するが、その根本的治療法はなく次世代の治療法開発が期待されている。遺伝性難聴の原因遺伝子として世界中で圧 倒的に検出頻度が高いのがギャップ結合タンパク質Connexin (CX) 26をコードするGJB2遺伝子である。申請者はアデノ随伴ウィルス（AAV）ベクターを用いたCX26欠損マウス内耳への遺伝子治療実験により、CX26欠損マウスにおける高度難聴を優位に回復させることに初めて成功した。しかし、この実験において聴力回復に成功したマウスは生後0日齢であり、ヒトの内耳では胎生期に相当する。当時の方法による遺伝子治療法では成熟マウスの聴力回復には至らなかった。本研究ではベクター投与法を改良することによりヒト臨床応用への対象として現実的である成熟マウスでの聴力回復を実現させる新たな遺伝子導入法の開発を目指す。これまでの研究ではAAVの蝸牛ギャップ結合形成細胞への最適血清型を同定するため各種AAV血清型にGJB2遺伝子を搭載したベクターを作成した。最適な血清型の 配列からカプシド領域の改変を進め、改良型のAAVベクターを開発した。蝸牛器官培養において、従来型血清型に比べて導入効率および感染指向性に大きな相違が見られ、ギャップ結合形成細胞への感染効率が向上した。さらに蝸牛器官培養にて既存の血清型AAVでのin vitro感染を行った。これにより標的細胞への感染 効率の良いベクターを選抜した。蝸牛器官培養での結果を元にAAVベクターの配列を比較し標的細胞であるCX26ギャップ結合形成細胞への効率の良いベクターを 選抜した。AAVベクターをマウス蝸牛に効率よく導入するための投与法の検討を行い、後半規管より一定量のウィルス液で蝸牛外リンパ液を貫流することにより、CX26欠損モデルマウスの蝸牛細胞へ高効率にCX26遺伝子を導入させることに成功した。