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患者iPS細胞と疾患モデル動物による遺伝性難聴への内耳AAVゲノム編集治療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H03089
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
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

池田 勝久  順天堂大学, 医学部, 特任教授 (70159614)

研究分担者 美野輪 治  順天堂大学, 医学部, 非常勤講師 (00181967)
神谷 和作  順天堂大学, 医学部, 准教授 (10374159)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード遺伝性難聴 / GJB2変異型難聴モデル / ゲノム編集 / 内耳AAVゲノム / ips由来疾患モデル細胞 / 遺伝子難聴 / iPS由来疾患モデル細胞
研究開始時の研究の概要

本研究では、独自開発の改変型AAVベクターとiPS由来疾患モデル細胞(特許出願済)を用いた遺伝性難聴への内耳AAVゲノム編集技治療法の開発研究である。標的とするのは遺伝性難聴最大の原因遺伝子GJB2(コネキシン26)の遺伝子変異であり、変異ゲノムの修復による根本的治療法を開発する。本研究の特色は蝸牛上皮全般への遺伝子導入が可能な独自開発の新型ベクター「AAV-HS」を用い、日本人の典型的GJB2変異を持つ患者iPS由来モデル細胞および対応するCX26変異モデルマウス(GJB2-KO, GJB2-R75W-Tg, GJB2-KI)へのゲノム編集により遺伝子修復を行う内耳AAVゲノム編集治療の確立を目指す。

研究成果の概要

本研究では遺伝性難聴に対するiPS細胞やゲノム編集技術を用いた蝸牛ギャップ結合の修復と内耳細胞治療の開発を行った。日本人に典型的なGJB2変異を持つ遺伝性難聴患者からiPS細胞や疾患モデル細胞が得られた。さらにGJB2典型変異を持つゲノム編集ノックインマウスの開発を進めた。またGJB2変異型難聴に特化した高効率ベクターの開発を進め、蝸牛上皮全般に遺伝子導入が可能な内耳細胞用カプシド改変型AAVベクターおよび特異多的プロモーターを開発し特許出願した(特願2021-198101)。同ベクターが難聴遺伝子変異へのゲノム編集に有用であることが確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は遺伝性難聴の分子病態・機序を解明する突破口を切り開き、根本的治療の現実化に正面から取り組むもので、画期的な技術を駆使している。これらの画期的な企画はこれまで全く創造されていない極めて独創性の高い研究である。この技術が臨床に適用されると、聴覚医学に新しい局面を迎えることができる。難聴に悩み、苦しむ数百万人の患者への大きな福音となり、国民生活の質的向上をもたらす極めて有意義な研究である。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

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 (4件)

  • [雑誌論文] Generation and characterization of a human iPSC line (JUFMDOi007-A) from a patient with Usher syndrome due to mutation in USH2A2023

    • 著者名/発表者名
      Ukaji Takao、Takahashi-Shibata Mikako、Arai Daisuke、Tsutsumi Harumi、Tajima Shori、Akamatsu Wado、Matsumoto Fumihiko、Ikeda Katsuhisa、Usami Shin-ichi、Kamiya Kazusaku
    • 雑誌名

      Stem Cell Research

      巻: 69 ページ: 103100-103100

    • DOI

      10.1016/j.scr.2023.103100

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 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
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来Cx26ギャップ結合構築細胞の分化誘導法の確立と電気生理学的手法による機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      神谷 和作, 高橋 実可子, 池田 勝久
    • 学会等名
      第33回日本耳科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マウスES細胞を用いたGJB2遺伝子変異型難聴in vitroモデルの開発2023

    • 著者名/発表者名
      新井 大祐, 宇梶 太雄, 柴田 実可子, 池田 勝久, 神谷 和作
    • 学会等名
      第33回日本耳科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 内耳ギャップ結合を標的としたカプシド改変型AAVベクターの開発2023

    • 著者名/発表者名
      神谷 和作, 宇梶 太雄, 新井 大祐, 高橋 実可子, 池田 勝久
    • 学会等名
      第33回日本耳科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] GJB2 遺伝子変異型難聴へのゲノム編集による遺伝子治療法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      宇梶 太雄, 池田 勝久, 神谷 和作
    • 学会等名
      第33回日本耳科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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