内耳有毛細胞の生体イメージング

• 研究課題/領域番号: 19K23826
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0802:生体の構造と機能およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 清水 康太郎 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (60846492)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 生体イメージング / 有毛細胞 / 内耳 / イメージング

研究開始時の研究の概要

感音難聴は内耳有毛細胞が障害される疾患で、不可逆的な聴力低下を引き起こし、患者の生活の質を著しく低下させる。その中で薬剤性難聴はアミノグリコシド系抗生物質やシスプラチンといった耳毒性薬剤により感音難聴を引き起こすが、その耳毒性による細胞障害の機序は完全には解明されていない。今回、多光子励起顕微鏡を用いたイメージング系が確立された基礎医学研究室の協力を得られる事となったため、この技術を用いてマウスの中耳骨包を通して生きた有毛細胞を観察することと、有毛細胞を培養し耳毒性薬剤や音響負荷による内耳有毛細胞の細胞死の動態を可視化することで、感音難聴が発症するまでの細胞死メカニズムを明らかにする。

研究成果の概要

本研究では、音響外傷や薬剤性難聴の機序を明らかにするために、内耳生体イメージングを試みた。有毛細胞にGFPを発現するAtoh1-GFPマウスとらせん神経節細胞および蝸牛神経にCFPを発現するThy1-CFPマウスを交配させ、有毛細胞および蝸牛神経、らせん神経節細胞に蛍光タンパク質を発現するマウスを作成した。続いてイソフルランで全身麻酔下に気管切開術を行って人工呼吸器で呼吸管理し、下顎骨切除を行って内耳骨包を露出した。二光子励起顕微鏡下に内耳生体イメージングを行える実験系の確立を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

薬剤性難聴は耳毒性薬物により内耳有毛細胞が変性、細胞死することで感音難聴を引き起こす疾患である。その中でもアミノグリコシド系抗生物質はその広い抗菌スペクトラムから感染症治療で有用な薬剤だが、感音性難聴という有害事象はアミノグリコシド系抗生物質の扱いを困難にする原因の一つとなっている。内耳有毛細胞の細胞死のメカニズムは解明されていないため、アミノグリコシド系抗生物質による薬剤性難聴の機序を明らかにすることは感染症治療の一助になるだけではなく、内耳有毛細胞障害の機序を明らかにする足がかりとなり、更には感音難聴治療へと繋がる可能性があり、臨床的意義が高いと考えられる。