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Development of regenerative therapy targeting synapses between inner hair cells and cochlear nerves

Research Project

Project/Area Number 20H03833
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

Kakehata Seiji  山形大学, 医学部, 名誉教授 (90261619)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺田 小百合  山形大学, 医学部, 医員 (40795697)
伊藤 吏  山形大学, 医学部, 教授 (50344809)
天野 彰子  山形大学, 医学部, 医員 (50787249)
杉山 元康  山形大学, 医学部, 客員研究員 (60637255)
窪田 俊憲  山形大学, 医学部, 客員研究員 (80536954)
小泉 優  山形大学, 医学部, 医員 (80723585)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Keywords感音難聴 / シナプス / 蝸牛 / 有毛細胞 / ROCK阻害薬 / LISW / 聴神経 / 聴覚再生 / 難聴 / シナプス再生 / Cochlear Synaptopathy / 内有毛細胞 / 蝸牛神経 / 内耳 / 再生 / 神経 / 再生医学 / cochlear synaptopathy
Outline of Research at the Start

ROCK阻害薬の蝸牛神経障害に対する再生効果をin vivoの実験系で検討することが目的である。蝸牛神経障害モデルの評価には正常群と障害群の比較評価、治療効果判定には障害群(生食投与コントロール)と治療群(ROCK阻害薬局所投与、ROCK阻害薬全身投与) の比較検討を行う。蝸牛神経障害モデルの作製、ROCK阻害薬の投与方法の検討、蝸牛神経障害およびROCK阻害薬作用の機能的・形態学的解析を行う。

Outline of Final Research Achievements

Recent studies have focused on the pathogenesis of Cochlear Synaptopathy, a synaptic pathology between inner hair cells and the cochlear nerve, as an early lesion in noise-induced, drug-induced, and age-related hearing loss. In this study, we investigated the regenerative effects of ROCK inhibitors on cochlear synaptopathy in an in vivo experimental system and examined the effects of ROCK inhibitors on the Cochlear synaptopathy model by laser-induced shockwave (LISW). 10 mM local administration of ROCK inhibitor showed a reappearance of ABR I wave amplitude and an increase in the number of synapses.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで内耳再生のターゲットは有毛細胞であったが、有意な機能回復までには至っておらず実用にいたっていない。近年、内耳障害は有毛細胞・蝸牛神経間シナプス障害であることが注目されており、神経再生作用を持ち中枢神経系での研究ではすでにいくつかの報告があるROCK阻害薬に着目した。本研究の結果により、in vivo実験系でのシナプス障害モデルに対するROCK阻害薬の有効性が示唆された。ROCK阻害薬はすでに承認されている薬剤であるため、応用へのハードルも高くはないと思われ、聴覚障害に対する画期的な治療方法となることが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Y-27632, a ROCK inhibitor, improved laser-induced shock wave (LISW)-induced cochlear synaptopathy in mice.2021

    • Author(s)
      Koizumi, Y., Mizutari, K., Kawauchi, S., Sato, S., Shiotani, A. & Kakehata
    • Journal Title

      Mol Brain

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 105-105

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00819-1

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Consistent removal of hair cells in vestibular end organs by time-dependent transtympanic administration of gentamicin in guinea pigs2021

    • Author(s)
      Chiba Makoto、Ito Tsukasa、Shinkawa Chikako、Koizumi Yutaka、Hull Melinda、Kakehata Seiji
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience Methods

      Volume: 351 Pages: 109049-109049

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2020.109049

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regenerative Effect of a ROCK Inhibitor, Y-27632, on Excitotoxic Trauma in an Organotypic Culture of the Cochlea2020

    • Author(s)
      Koizumi Y, Ito T, Mizutari K, Kakehata S.
    • Journal Title

      Front. Cell. Neurosci.

      Volume: 14 Pages: 572434-572434

    • DOI

      10.3389/fncel.2020.572434

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Evaluation of auditory damage after blast exposure in mice.2023

    • Author(s)
      Yutaka Koizumi, Aaron K Remenschneider, Jeffrey Tao Cheng, Christopher J Smalt, Kunio Mizutari, Seiji Kakehata
    • Organizer
      Association for Research in Otolaryngology 46th Annual MidWinter Meeting
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cochlear synaptopathy をターゲットとした治療法開発への試み ~当科での内耳基礎研究について~2021

    • Author(s)
      小泉 優 , 伊藤 , 吏 , 窪田俊憲 , 松井祐興 , 新川智佳子 , 寺田小百合 , 天野彰子 , 欠畑誠治
    • Organizer
      第6回耳鳴・難聴研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 実験動物モデルにおける ABR を用いた伝音難聴と感音難聴の鑑別について2021

    • Author(s)
      寺田小百合 , 伊藤 吏 , 新川智佳子 , 小泉 優 , 天野彰子 , 松井祐興 , 窪田俊憲 , 欠畑誠治
    • Organizer
      第1回 ERA・ERP 研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Cochlear synaptopathyをターゲットとした治療法開発への試み in vitro聴神経障害モデルを用いた検討2021

    • Author(s)
      小泉 優
    • Organizer
      第31回日本耳科学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] レチノイドを用いた中耳粘膜上皮の創傷治癒効果について2021

    • Author(s)
      寺田 小百合, 伊藤 吏, 小泉 優, 天野 彰子, 新川 智佳子, 欠畑 誠治
    • Organizer
      第31回日本耳科学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Laser-induced shock waveによるcochlear synaptopathyモデルに対するROCK阻害薬の効果の検討2021

    • Author(s)
      小泉 優, 水足 邦雄, 伊藤 吏, 塩谷 彰浩, 欠畑 誠治
    • Organizer
      第31回日本耳科学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Regenerative effects of a ROCK inhibitor, Y-27632, on facial nerve function and afferent cochlear synapses2021

    • Author(s)
      Seiji Kakehata
    • Organizer
      Korean Otological Society Annual Spring Meeting
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

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

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