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ヒトiPS細胞から内耳支持細胞への分化誘導法の開発と遺伝性難聴への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K09914
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56050:耳鼻咽喉科学関連
研究機関順天堂大学

研究代表者

福永 一朗  順天堂大学, 大学院医学研究科, 非常勤助教 (20746581)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード内耳 / 遺伝性難聴 / コネキシン26 / ギャップ結合 / iPS細胞 / ヒトiPS細胞 / 内耳細胞 / Connexin26 / GJB2
研究開始時の研究の概要

遺伝性難聴は1600出生に1人と高頻度で発症し、聴覚と言語発育に著しい障害を引き起こすため極めて高度なQOLの低下をもたらす。現在までに原因となる遺伝子は100種類以上が同定されているが、遺伝性難聴の根本的な治療法は開発されていない。
本研究課題では、①ヒトiPS細胞から蝸牛支持細胞への分化誘導法の開発、②患者由来iPS細胞から難聴疾患モデル細胞の作製、③ゲノム編集による変異の修復を行い、申請者らの目標である、『遺伝性難聴の根本的な治療法の開発』に応用可能な細胞の作製を目的とする。

研究成果の概要

本研究課題では、ヒトiPS細胞からコネキシン26(CX26)ギャップ結合を構築する内耳支持細胞様細胞を作製した。これらの細胞は、細胞間においてCX26陽性のギャップ結合プラークを構築していた。また、免疫染色や遺伝子解析の結果、これらの細胞集団は内耳支持細胞で観察されるマーカーの組み合わせを発現していた。また、Dye transfer assayにより、細胞間コミュニケーションが観察され、内耳支持細胞と同様の機能性を有していることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

GJB2遺伝子を原因とする難聴は変異によって軽度~高度難聴までバリエーションがあることが報告されている。本研究課題を達成することで、GJB2遺伝子の異なる変異が聴力の病態に与える影響を解明することができ、変異の種類に対応した治療法を立てることができる。また、GJB2変異難聴だけでなく、蝸牛の非感覚領域の細胞を対象とした遺伝性難聴のIn vitroモデルを作製することが可能となる。これらのモデルは、遺伝性難聴を含めた内耳性難聴に対する病態解析、薬剤スクリーニング、細胞治療、遺伝子治療への応用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Modeling Gap junction beta 2 gene-related deafness with human iPS2021

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Fukunaga, Yoko Oe, Keiko Danzaki, Sayaka Ohta, Cheng Chen, Kyoko Shirai, Atsushi Kawano, Katsuhisa Ikeda, Kazusaku Kamiya
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics

      巻: 30 号: 15 ページ: 1429-1442

    • DOI

      10.1093/hmg/ddab097

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activin/Nodal/TGF-β Pathway Inhibitor Accelerates BMP4-Induced Cochlear Gap Junction Formation During in vitro Differentiation of Embryonic Stem Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Fukunaga, Yoko Oe, Cheng Chen, Keiko Danzaki, Sayaka Ohta, Akito Koike, Katsuhisa Ikeda, Kazusaku Kamiya
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 21 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3389/fcell.2021.602197

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of two iPSC lines from siblings of a homozygous patient with hearing loss and a heterozygous carrier with normal hearing carrying p.G45E/Y136X mutation in GJB22021

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga Ichiro、Oe Yoko、Danzaki Keiko、Ohta Sayaka、Chen Cheng、Iizumi Madoka、Shiga Takahiro、Matsuoka Rina、Anzai Takashi、Hibiya-Motegi Remi、Tajima Shori、Ikeda Katsuhisa、Akamatsu Wado、Kamiya Kazusaku
    • 雑誌名

      Stem Cell Research

      巻: 53 ページ: 102290-102290

    • DOI

      10.1016/j.scr.2021.102290

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of two induced pluripotent stem cell lines from PBMCs of siblings carrying c.235delC mutation in the GJB2 gene associated with sensorineural hearing loss2020

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga Ichiro、Shirai Kyoko、Oe Yoko、Danzaki Keiko、Ohta Sayaka、Shiga Takahiro、Chen Cheng、Ikeda Katsuhisa、Akamatsu Wado、Kawano Atsushi、Kamiya Kazusaku
    • 雑誌名

      Stem Cell Research

      巻: 47 ページ: 101910-101910

    • DOI

      10.1016/j.scr.2020.101910

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of the induced pluripotent stem cell (hiPSC) line (JUFMDOi004-A) from a patient with hearing loss carrying GJB2 (p.V37I) mutation2020

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga Ichiro、Shiga Takahiro、Chen Cheng、Oe Yoko、Danzaki Keiko、Ohta Sayaka、Matsuoka Rina、Anzai Takashi、Hibiya-Motegi Remi、Tajima Shori、Ikeda Katsuhisa、Akamatsu Wado、Kamiya Kazusaku
    • 雑誌名

      Stem Cell Research

      巻: 43 ページ: 101674-101674

    • DOI

      10.1016/j.scr.2019.101674

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of Functional CX26?Gap‐Junction‐Plaque‐Forming Cells with Spontaneous Ca 2+ Transients via a Gap Junction Characteristic of Developing Cochlea2019

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga Ichiro、Fujimoto Ayumi、Hatakeyama Kaori、Kurebayashi Nagomi、Ikeda Katsuhisa、Kamiya Kazusaku
    • 雑誌名

      Current Protocols in Stem Cell Biology

      巻: 51 号: 1

    • DOI

      10.1002/cpsc.100

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] SFEBq培養におけるConnexin26を指標とした培養条件の検討と内耳細胞への分化誘導2020

    • 著者名/発表者名
      福永一朗
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] 内耳前駆細胞の作製法2021

    • 発明者名
      福永一朗, 神谷和作
    • 権利者名
      順天堂大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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