ラセン靱帯の特異な膜電位を用いた難聴モデル動物の解析と新規治療標的の探索

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K08965
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 吉田 崇正 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (50600912)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 蝸牛 / 聴覚 / 電気生理 / ラセン靱帯

Outline of Annual Research Achievements

内耳蝸牛の内リンパ液高電位（EP）は聴覚に不可欠で、その破綻は難聴を惹起する。蝸牛内のラセン靱帯が定常的に有する正の膜電位（vFC）はEPの必須構成要素である。vFCは膜のナトリウム透過性に立脚するが、既知のナトリウムチャネル阻害薬には感受性を示さない。本研究課題の目的はvFCの基盤となるナトリウムチャネルの分子同定である。ラセン靱帯におけるタンパク発現パターンやEP・vFCのイオン・薬物感受性に基づき、SLC4ファミリー分子を候補分子とした。聴覚における分子機能を裏付けるために、当初はラット蝸牛内に正円窓経由でsiRNAを導入して遺伝子ノックダウンする計画だったが、期待した効果が得られなかったため断念した。代替手法として同遺伝子のノックアウトマウスを導入した。この系統のホモ欠損は難聴であることがスクリーニングで判明しているが、難聴発症の機序は不明であった。研究初年度の解析はまだ数例であるが、ホモ欠損(Slc4a10 -/-)が難聴であり、野生型・ヘテロ欠損と比べてin vitroのvFCが数十mV過分極し、in vivoではEPが同程度低下することが確認できた。この結果は、SLC4ファミリー分子がラセン靱帯の特異な正の膜電位を生み出し、EPおよび正常聴覚に必須の役割を果たすという仮説に合致する。次年度以降もin vivoおよびin vitroの電気生理実験を継続するとともに、分子生物学的な解析も併用して研究を遂行し、難聴機序の一端を解明する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

si-RNAを用いた遺伝子ノックダウン動物の作製を断念し、ノックアウトマウスの導入に切り替えたため、実験動物および実験系の確立に想定よりも時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

導入したノックアウトマウスを用いてin vivoおよびin vitro細胞内記録の実験を継続するとともに、野生型マウスを対象とした分子生物学的解析も行い、Naチャネルの分子同定を目指して研究を継続する。

Causes of Carryover

飼育動物数が見込みよりも若干少なかったため、動物飼育管理費に若干の残額が生じたが、想定の範囲内であり、次年度予算に組み込んで研究を継続する予定である。