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人工内耳技術と蝸牛神経再生の融合による新規難聴治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K20307
補助金の研究課題番号 17H06277 (2017-2019)
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金 (2020)
補助金 (2017-2019)
研究分野 生体機能および感覚に関する外科学およびその関連分野
研究機関滋賀県立総合病院(研究所)

研究代表者

伊藤 壽一  滋賀県立総合病院(研究所), その他部局等, 特任上席研究員 (90176339)

研究分担者 西村 幸司  京都大学, 医学研究科, 助教 (20405765)
扇田 秀章  滋賀県立総合病院(研究所), その他部局等, 専門研究員 (20761274)
大西 弘恵  京都大学, 医学研究科, 研究員 (50397634)
山本 典生  京都大学, 医学研究科, 准教授 (70378644)
田浦 晶子  藍野大学, 医療保健学部, 教授 (70515345)
松本 昌宏  滋賀県立総合病院(研究所), その他部局等, 専門研究員 (80773811)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード人工内耳 / 蝸牛神経 / 再生 / ヒト多能性幹細胞(iPS) / 細胞移植 / 難聴 / 内耳 / 光刺激人工内耳 / iPS細胞移植 / ロボット手術 / オルガノイド / 聴神経 / 有毛細胞 / iPS / チャンネルロドプシン / 蝸牛神経(聴神経)( / ラセン神経節細胞 / ヒト多能性幹細胞(iPS細胞) / iPS細胞由来神経前駆細胞 / 聴神経(ラセン神経節細胞) / 間葉系幹細胞(MSC) / 聴力再生 / 蝸牛有毛細胞 / チャネルロドプシン / 再生医学 / トランスレーショナルリサーチ
研究開始時の研究の概要

難聴は人口の高齢化に伴い、認知症との関連もあり、世界的な大問題となっている。しかし、内耳感覚細胞、ラセン神経節細胞の障害に起因する「感音難聴」は薬物治療は不可で、補聴器、人工内耳などの機器による聴覚補償が唯一の方法である。本研究では、再生医学を利用し、細胞移植による内耳細胞の再生と人工内耳の組み合わせで、難聴を克服させようとする計画である。特に移植細胞にはヒト人工多能性幹細胞を用い、人工内耳からの刺激には既存の電気刺激に加え、光ファイバーによる光刺激を用いることに新規性がある。

研究成果の概要

本研究の目的は、新規人工内耳技術と蝸牛神経再生技術を融合させて、高度難聴者に対する新しい治療法を開発するものである。このため以下の研究を行った。1)高度感音難聴患者の病態を模した難聴動物モデル動物を作成した。2)移植細胞のソースとなる蝸牛神経前駆細胞をヒトiPS細胞から誘導した。3)難聴動物モデルにiPS細胞から誘導した神経前駆細胞を移植し、蝸牛神経再生の確認、聴覚機能再生を確認した。4)移植細胞にチャンネルロドプシン遺伝子を導入し、人工内耳からの刺激を電気ではなく、光によって行って、良好な聴力が得られるかを検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

難聴に悩む人は世界人口の約5%であり、65 歳以上の3分の1が中等度難聴以上の難聴を抱えている。特に、高度難聴感音難聴者は治療不可であったが人工内耳が臨床応用されるに至り、世界中でこれまで40万人以上の高度感音難聴者が人工内耳の恩恵を受けている。人工内耳は優れた機器ではあるが、人工内耳を装着しても正常な聴力を獲得できるわけではない。本研究では人工内耳技術と蝸牛神経再生技術の融合による新規難聴治療法の開発のための基礎研究を行う。本研究の発想は申請者独自のものであり、学術的意義は大である。また、本研究が完成すれば、多くの難聴者がより良い聴力を獲得できることが期待され、社会的意義は大きい。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 3件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 16件、 招待講演 12件)

  • [雑誌論文] Variants of benign paroxysmal positional vertigo in relation to head position during sleep2022

    • 著者名/発表者名
      Shigeno Kohichiro、Ogita Hideaki、Funabiki Kazuo
    • 雑誌名

      Journal of Vestibular Research

      巻: 32 号: 1 ページ: 39

    • DOI

      10.3233/ves-180616

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insulin-like growth factor 1 promotes the extension of Tracheal Epithelium in an in Vitro Tracheal organ culture model2021

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Ippei、Ohnishi Hiroe、Yamahara Kohei、Nakagawa Takayuki、Yamashita Masaru、Omori Koichi、Yamamoto Norio
    • 雑誌名

      Auris Nasus Larynx

      巻: 48 号: 3 ページ: 441-450

    • DOI

      10.1016/j.anl.2020.09.017

    • 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] 小児の両側人工内耳装用効果 日本における二側目の手術時期と両側装用の意義2021

    • 著者名/発表者名
      森 尚彫, 山口 忍, 石田 愛, 近藤 香菜子, 岡野 高之, 伊藤 壽一, 大森 孝一, 山本 典生
    • 雑誌名

      日本耳鼻咽喉科頭頸部外科学会会報

      巻: 124 ページ: 1664-1665

    • NAID

      130008139510

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In silico analysis of inner ear development using public whole embryonic body single-cell RNA-sequencing data.2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto R, Ohnishi H, Omori K, Yamamoto N
    • 雑誌名

      Dev Biol

      巻: 469 ページ: 160-171

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2020.10.009

    • NAID

      120006938956

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of bilateral cochlear implants in children: Timing of second surgery and the significance of wearing bilateral cochlear implants in Japan.2020

    • 著者名/発表者名
      Mori N, Yamaguchi S, Ishida A, Kondo K, Okano T, Ito J, Omori K, and Yamamoto N
    • 雑誌名

      Auris Nasus Larynx

      巻: 47 号: 3 ページ: 359-366

    • DOI

      10.1016/j.anl.2019.11.001

    • NAID

      130008139510

    • 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] Insulin-Like Growth Factor 1 on the Maintenance of Ribbon Synapses in Mouse Cochlear Explant Cultures2020

    • 著者名/発表者名
      Gao Li、Kita Tomoko、Katsuno Tatsuya、Yamamoto Norio、Omori Koichi、Nakagawa Takayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 14 ページ: 571155-571155

    • DOI

      10.3389/fncel.2020.571155

    • 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] Initiation of Supporting Cell Activation for Hair Cell Regeneration in the Avian Auditory Epithelium: An Explant Culture Model2020

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga Mami、Kita Tomoko、Yamamoto Ryosuke、Yamamoto Norio、Okano Takayuki、Omori Koichi、Sakamoto Satoko、Nakagawa Takayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 14 ページ: 583994-583994

    • DOI

      10.3389/fncel.2020.583994

    • 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] TRIOBP-5 sculpts stereocilia rootlets and stiffens supporting cells enabling hearing2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuno Tatsuya、Belyantseva Inna A.、Cartagena-Rivera Alexander X.、Ohta Keisuke、Crump Shawn M.、Omori Koichi、Ito Juichi、Frolenkov Gregory I.、Friedman Thomas B.、Kitajiri Shin-ichiro
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 4 号: 12 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1172/jci.insight.128561

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hearing preservation at low frequencies by insulin-like growth factor 1 in a guinea pig model of cochlear implantation2018

    • 著者名/発表者名
      Yamahara K, Nishimura K, Ogita H, Ito J, Nakagawa T, Furuta I, Kita T, Omori K, Yamamoto N.
    • 雑誌名

      Hear Res.

      巻: 368 ページ: 92

    • DOI

      10.1016/j.heares.2018.07.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Netrin 1 mediates protective effects exerted by insulin-like growth factor 1 on cochlear hair cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamahara K, Nakagawa T, Ito J, Kinoshita K, Omori K, Yamamoto N.
    • 雑誌名

      Neuropharmacology.

      巻: 119 ページ: 26-39

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2017.03.032

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microarray analyses of otospheres derived from the cochlea in the inner ear identify putative transcription factors that regulate the characteristics of otospheres.2017

    • 著者名/発表者名
      Iki T, Tanaka M, Kitajiri SI, Kita T, Kawasaki Y, Mizukoshi A, Fujibuchi W, Nakagawa T, Nakahata T, Ito J, Omori K, Saito MK.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 12 号: 6 ページ: e0179901-e0179901

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0179901

    • NAID

      120006782202

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantitative Analysis of Aquaporin Expression Levels during the Development and Maturation of the Inner Ear2017

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, T. Yamaguchi, T. Ogita, K. Tanaka, Y. Ishibashi, K. I. Ito, H. Kobayashi, T. Nakagawa, T. Ito, J. Omori, K. Yamamoto, N.
    • 雑誌名

      J Assoc Res Otolaryngol

      巻: 18 号: 2 ページ: 247-261

    • DOI

      10.1007/s10162-016-0607-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Histopathological evaluation and long-term results of soft tissue preservation technique in cholesteatoma surgery2017

    • 著者名/発表者名
      Hiraumi H., Kanemaru S. I., Miura M., Yamamoto N., Sakamoto T., and Ito J
    • 雑誌名

      Eur Arch Otorhinolaryngol

      巻: 274 号: 2 ページ: 711-714

    • DOI

      10.1007/s00405-016-4328-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人工聴覚器-人工内耳のトピック、聴力温存と蝸牛構造温存 新規人工聴覚器(人工聴覚上皮)の開発 HIBIKIプロジェクト2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤壽一
    • 雑誌名

      Otol Jpn

      巻: 27 ページ: 671-676

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transplantation of neurons derived from human iPS cells cultured on collagen matrix into guinea pig cochleae.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa M*, Ohnishi H*, Skerleva D, Sakamoto T, Yamamoto N, Hotta A, Ito J, Nakagawa T.
    • 雑誌名

      J Tissue Eng Regen Med.

      巻: in press 号: 6 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1002/term.2072

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 耳科学の進歩 蝸牛神経の基礎研究 隠れ難聴の病態解明と再生研究.2021

    • 著者名/発表者名
      西村幸司
    • 学会等名
      第122回日本耳鼻咽喉科学会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A New Type of a Cochlear Implant With Piezoelectric Membrane. .2021

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Ogita, Koji Nishimura, Takayuki Nakagawa, Juichi Ito
    • 学会等名
      The 44th annual midwinter research meeting of the Association for Research in Otolaryngology.
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 内耳再生とその臨床応用の展望2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤壽一
    • 学会等名
      第30回日本耳科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新しい蝸牛軸近接型人工内耳電極の使用経験2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤壽一、扇田秀章、松本昌宏
    • 学会等名
      第121回日本耳鼻咽喉科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Slim Modiolar 電極(CI 532)使用経験2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤壽一
    • 学会等名
      岩手医科大学側頭骨実習人工内耳イブニングセミナー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cochlear Implants Meet Regeneration of Primary Auditory Neurons2020

    • 著者名/発表者名
      西村幸司
    • 学会等名
      第30回日本耳科学会、
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Robotic insertion of new cochlea implants.2020

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Ogita, Juichi Ito, Koji Nishimura, Takayuki Nakagawa, Tetsuro Tsuji, Satoyuki Kawano, Hidetoshi Kotera, Takeshi Nizuka, Masanori Enrin, Hisakazu Ninomiya.
    • 学会等名
      ARO 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The future of cochlear implant.2019

    • 著者名/発表者名
      Juichi Ito
    • 学会等名
      COSM2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hearing recovery by a totally implantable artificial auditory epithelium in the guinea pig cochlea.2019

    • 著者名/発表者名
      Juichi Ito
    • 学会等名
      CORLAS Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Engraftment of human induced pluripotent stem cells and guinea pig bone marrow-derived stem cells into the cochlea of guinea pig.2019

    • 著者名/発表者名
      Juichi Ito
    • 学会等名
      IEB 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The transplantation of sphere-forming stem cells from the inner ear into cochlea.2019

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Ogita, Juichi Ito, Koji Nishimura, Hiroe Ohnishi, Akiko Taura
    • 学会等名
      IEB 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of otic induction from human induced pluripotent stem cell.2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroe Ohnishi, Juichi Ito, Norio Yamamoto, Koichi Omori, Takayuki Nakagawa
    • 学会等名
      IEB 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Platinum Black Plating Decreases the Impedance for Cochlear Implants to Stimulate Auditory Neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Ogita H, Nishimura K, Ito J.
    • 学会等名
      41th ARO
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The development of a newly invented inner ear implant device2018

    • 著者名/発表者名
      Ito J, Ogita H, Nishimura K.
    • 学会等名
      31th Politzer Society Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Future Development of Inner Ear Implant2018

    • 著者名/発表者名
      Ito J
    • 学会等名
      10th International Academic Conference in Otology, Rhinology and Laryngology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The development of a Newly Invented Inner Ear Implant Device2018

    • 著者名/発表者名
      Ito J
    • 学会等名
      31st Politzer Society Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regenerative medicine for vestibular disorders2017

    • 著者名/発表者名
      Ito J
    • 学会等名
      ARO
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Round table: State of art treatments in Meniere’desease2017

    • 著者名/発表者名
      Ito J
    • 学会等名
      IFOS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Use of in situ therapies such as insulin-like growth factor-1 (IGF-1) for treatment of sudden SNHL2017

    • 著者名/発表者名
      Ito J
    • 学会等名
      IFOS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New local drug delivery system to the inner ear using insulin-like growth factor-1 (IGF-1) for treatment of sudden sensorineural hearing loss (SSNHL)2017

    • 著者名/発表者名
      Ito J
    • 学会等名
      IFOS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Future of Inner Ear Implant2017

    • 著者名/発表者名
      Ito J
    • 学会等名
      IFOS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] めまい平衡医学の解剖と生理2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤壽一
    • 学会等名
      第34回 日本めまい平衡医学会医師講習会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New local drug delivery system to the inner ear using insulin-like growth factor-1 (IGF-1) for treatment of sudden sensorineural hearing loss (SSNHL)2017

    • 著者名/発表者名
      Ito J
    • 学会等名
      4th Congress of European ORL-HNS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2024-12-25  

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