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幹細胞ホーミング機構を用いた内耳への新たな再生医療技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21662
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分56: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
研究機関順天堂大学

研究代表者

神谷 和作  順天堂大学, 医学部, 准教授 (10374159)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード遺伝性難聴 / 人工多能性幹細胞 / 内耳 / ギャップジャンクション / 分化誘導 / 遺伝子難聴 / 幹細胞 / ホーミング / iPS細胞 / 難聴
研究開始時の研究の概要

遺伝性難聴において世界で最も高頻度に発生するCX26変異型遺伝性難聴の治療には蝸牛支持細胞、蝸牛線維細胞のギャップ結合によるイオン輸送能の修復が必要である。
本研究では、「幹細胞ホーミング機構」と呼ばれる、目的部位に幹細胞を誘導する分子機構を応用し、蝸牛組織内に大量の移植細胞を誘導する革新的技術開発を目的とした。内耳および移植細胞における幹細胞ホーミング機構を増強させることにより細胞生着を効率化し、遺伝性難聴の根本的治療法開発を行う。

研究成果の概要

研究代表者らは内耳ギャップ結合を形成するCX26の内耳特異的欠損マウスを開発し、ギャップ結合崩壊による発症機構を解明し、この異常ギャップ結合を遺伝子導入により修復することで聴力回復させる内耳遺伝子治療法を開発した。幹細胞から作製した内耳前駆細胞を蝸牛組織へ導入するためには蝸牛組織に適切な幹細胞ホーミングと呼ばれる細胞誘導の分子機構を理解し応用することが重要である。本研究ではこの機構を高めることにより遺伝性難聴の内耳組織へ適切な細胞を効率的に補充し、聴力を回復させる技術開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では世界で最も高頻度に発生する難聴原因遺伝子GJB2の遺伝子改変難聴モデルに対し、研究代表者が開発した幹細胞移植法に更に内耳ホーミング機構を応用して内耳への細胞導入効率を飛躍的に高めることにより、これまで成功例のない遺伝性難聴に対する聴力回復法の開発を試みる挑戦的な研究である。iPS細胞は成体細胞の初期化により作成でき、難聴患者の血液や皮膚組織からの樹立が可能なため既に多くの疾患において実用化研究が進められており、骨髄間葉系幹細胞も安全で移植効率を高めることが知られているためどちらも有用な移植細胞として活用できる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Effects of Salicylate Derivatives on Localization of p.H723R Pendrin Mutant.2022

    • 著者名/発表者名
      Murakoshi M, Koyama S, Kobayashi T, Usami S, Kamiya K, Ikeda K, Haga Y, Tsumoto K, Nakamura H, Hirasawa N, Ishihara K, Wada H.
    • 雑誌名

      Auris Nasus Larynx

      巻: - 号: 6 ページ: 928-937

    • DOI

      10.1016/j.anl.2022.03.009

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association Between Earwax-Determinant Genotypes and Acquired Middle Ear Cholesteatoma in a Japanese Population2021

    • 著者名/発表者名
      Hara Satoshi、Kusunoki Takeshi、Nakagawa Hiroshi、Toyoda Yu、Nojiri Shuko、Kamiya Kazusaku、Furukawa Masayuki、Takata Yusuke、Okada Hiroko、Anzai Takashi、Matsumoto Fumihiko、Ikeda Katsuhisa
    • 雑誌名

      Otolaryngology Head and Neck Surgery

      巻: - 号: 1 ページ: 139-145

    • DOI

      10.1177/01945998211000374

    • 関連する報告書
      2022 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] 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 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書 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 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 実施状況報告書 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
  • [学会発表] GJB2遺伝子変異型難聴に対するAll-in-one AAV vectorをもちいたゲノム編集治療法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      神谷和作、宇梶太雄、中川綾哉、濡木理
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マウスES細胞をもちいたGJB2遺伝子変異型難聴モデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      神谷和作、新井大祐
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 内耳上皮細胞を標的としたバイオ医薬品の開発2021

    • 著者名/発表者名
      神谷和作
    • 学会等名
      第31回日本耳科学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 内耳ギャップ結合遺伝子の加齢性難聴への関与2020

    • 著者名/発表者名
      神谷和作
    • 学会等名
      第30回 日本耳科学会総会・学術講演会テーマセッション
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝性難聴への遺伝子治療ベクターおよび中分子医薬品の開発2020

    • 著者名/発表者名
      神谷和作
    • 学会等名
      第121回日本耳鼻咽喉科学会学術講演会・パネルディスカッション・AMED研究
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] AAVベクターを用いた内耳への遺伝子治療2020

    • 著者名/発表者名
      神谷 和作
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 患者iPS細胞で遺伝性難聴を再現 ~ 世界最多の難聴型への薬剤スクリーニングが可能に ~

    • URL

      https://med.juntendo.ac.jp/news/20210518-01.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 改変型アデノ随伴ウイルスベクター2021

    • 発明者名
      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
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 内耳前駆細胞の製造法2021

    • 発明者名
      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
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2025-01-30  

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