鳥類胚内耳細胞を用いたiPS細胞の内耳分化誘導と加齢性難聴への応用

• 研究課題/領域番号: 15K20229
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 耳鼻咽喉科学
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 福永 一朗 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 博士研究員 (20746581)
• 研究協力者: 神谷 和作 順天堂大学, 医学部, 准教授 (10374159)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: iPS細胞 / 蝸牛支持細胞 / Connexin26 / ギャップ結合プラーク / 加齢性難聴 / 遺伝性難聴 / GJB2 / 分化誘導 / 鳥類胚 / 蝸牛線維細胞 / 有毛細胞

研究成果の概要

マウスiPS細胞からコネキシン26を発現する細胞への分化誘導法を開発した。コネキシン26は、内耳支持細胞においてイオン輸送を行う細胞間ギャップ結合を構築する重要な要素である。分化誘導した細胞は、機能性を持ったコネキシン26およびコネキシン30のギャップ結合複合体を構築していた。更に、分化誘導した細胞において発達期蝸牛で観察されるATPやヘミチャネルに依存したCa2+シグナルの自家発火と伝播が観察された。他方、内耳への細胞移植効率を向上させるため、骨髄間葉系幹細胞におけるCXCR4およびCCR2の発現量をqRT-PCRにより評価し、これらを強発現する骨髄間葉系幹細胞の作製法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] In vitro models of GJB2-related hearing loss recapitulate Ca2+ transients via a gap junction characteristic of developing cochlea. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Fukunaga, Ayumi Fujimoto, Kaori Hatakeyama, Toru Aoki, Atena Nishikawa, Tetsuo Noda, Osamu Minowa, Nagomi Kurebayashi, Katsuhisa Ikeda, Kazusaku Kamiya.
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 7 号: 6 ページ: 1023-1036
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2016.10.005
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Connexin26 regulates assembly and maintenance of cochlear gap junction macromolecular complex for normal hearing (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazusaku Kamiya, Ichiro Fukunaga, Kaori Hatakeyama and Katsuhisa Ikeda
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1703 ページ: 030018-030018
  • DOI: 10.1063/1.4939333
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Deformation of the Outer Hair Cells and the Accumulation of Caveolin-2 in Connexin 26 Deficient Mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Anzai, T., Fukunaga, I., Hatakeyama, K., Fujimoto, A., Kobayashi, K., Nishikawa, A., Aoki, T., Noda, T., Minowa, O., Ikeda, K., and Kamiya, K
  • 雑誌名: PloS one 巻: 10 号: 10 ページ: e0141258-e0141258
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0141258
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] iPS細胞からConnexin26ギャップ結合プラークを構築する細胞への分化誘導. (2017)
  • 著者名/発表者名: 福永一朗, 畠山佳欧里, 青木 徹, 藤本あゆみ, 西川貴菜, 美野輪治, 池田勝久, 神谷和作
  • 学会等名: 第16回日本再生医療学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2017-03-07
• [学会発表] Gene therapy and cell therapy targeting cochlear gap junction formation for GJB2 associated hearing loss. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Fukunaga, Takashi Iizuka, Kaori Hatakeyama, Ayumi Fujimoto, Osamu Minowa, Katsuhisa Ikeda, Kazusaku Kamiya.
  • 学会等名: Inner Ear Biology
  • 発表場所: Montpellier, France.
  • 年月日: 2016-09-17
  • 国際学会
• [学会発表] Generation of Cx26-gap junction plaque forming cell from iPS cell. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Fukunaga, Ayumi Fujimoto, Kaori Hatakeyama, Toru Aoki, Atena Nishikawa, Osamu Minowa, Katsuhisa Ikeda, Kazusaku Kamiya.
  • 学会等名: Inner Ear Biology
  • 発表場所: Montpellier, France.
  • 年月日: 2016-09-17
  • 国際学会
• [学会発表] iPS細胞からのConnexin26発現細胞への分化誘導と細胞間ギャップ結合プラークの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福永一朗、畠山佳欧里、 青木徹、藤本あゆみ、 西川貴菜、美野輪治、 池田勝久、神谷和作
  • 学会等名: 第15回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府 大阪市)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] コネキシン26欠損マウスからのiPS細胞の樹立 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青木徹、福永一朗、 畠山佳欧里、藤本あゆみ、西川貴菜、美野輪治、 池田勝久、神谷和作
  • 学会等名: 第15回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府 大阪市)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 内耳フィーダー細胞を用いたiPS細胞の分化誘導によるCx26ギャップ結合形成細胞の樹立 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤本あゆみ、福永一朗、 畠山佳欧里、青木徹、 西川貴菜、池田勝久、 神谷和作
  • 学会等名: 第15回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府 大阪市)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] Differentiation of mouse iPS cell into Cx26-positive cell and formation of inter cellular Cx26-gap junction plaque (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Fukunaga, Kaori Hatakeyama,Toru Aoki, Ayumi Fujimoto, Atena Nishikawa,Katsuhisa Ikeda, Kazusaku Kamiya
  • 学会等名: Association for Research in Otolaryngology (ARO), 39th Annual MidWinter Meeting
  • 発表場所: 米国, サンディエゴ
  • 年月日: 2016-02-20
  • 国際学会
• [学会発表] Restoration of Cochlear Gap Junction for GJB2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazusaku Kamiya, Ichiro Fukunaｇa
  • 学会等名: Association for Research in Otolaryngology (ARO), 39th Annual MidWinter Meeting
  • 発表場所: 米国, サンディエゴ
  • 年月日: 2016-02-20
  • 国際学会
• [学会発表] Induction of iPS cell differetiation into Connexin26 positive cells with gap junction plaques using cochlear feeder cell (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayumi Fujimoto, Ichiro Fukunaga, Kaori Hatakeyama, Toru Aoki, Atena Nishikawa, Katsuhisa Ikeda, Kazusaku Kamiya
  • 学会等名: Association for Research in Otolaryngology (ARO), 39th Annual MidWinter Meeting
  • 発表場所: 米国, サンディエゴ
  • 年月日: 2016-02-20
  • 国際学会
• [学会発表] Differentiation of mouse iPS cell into Cx26-positive cell and formation of inter cellular Cx26-gap junction plaque (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Fukunaga, Kaori Hatakeyama,Toru Aoki, Atena Nishikawa, Ayumi Fujimoto, Osamu Minowa, Katsuhisa Ikeda, Kazusaku Kamiya
  • 学会等名: 52nd Inner Ear Biology Workshop
  • 発表場所: イタリア,ローマ
  • 年月日: 2015-09-12
  • 国際学会
• [学会発表] Cochlear gap junction plaque, stabilized macromolecular complex composed of specific connexins (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazusaku Kamiya, Ichiro Fukunaga, Kaori Hatakeyama, Toru Aoki, Ayumi Fujimoto, Atena Nishikawa ,Takashi Anzai, Osamu Minowa, Katsuhisa Ikeda
  • 学会等名: 52nd Inner Ear Biology Workshop
  • 発表場所: イタリア,ローマ
  • 年月日: 2015-09-12
  • 国際学会
• [備考] 内耳再生医療・遺伝子治療研究グループ
  • URL: http://www.juntendojibi.com/?page_id=3251
• [産業財産権] 内耳細胞の製造法 (2017)
  • 発明者名: 神谷和作, 福永一朗
  • 権利者名: 順天堂大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2017-02-22
  • 外国
• [産業財産権] 内耳前駆細胞の製造法 (2016)
  • 発明者名: 神谷和作, 福永一朗
  • 権利者名: 学校法人 順天堂
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-02-22