先端遺伝子工学を駆使した変動性難聴モデル動物の確立とその応用

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H04062
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 日比野 浩 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (70314317)
• 研究分担者: 澤村 晴志朗 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10781974) ; 増田 正次 杏林大学, 医学部, 准教授 (20317225) ; 田中 謙二 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (30329700) ; 神崎 晶 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50286556) ; 崔 森悦 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60568418) ; 任 書晃 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80644905) ; 永森 收志 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (90467572)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 内耳 / 難聴 / 薬剤誘導性遺伝子制御

研究実績の概要

前年度までに、緩徐難聴発症型マウスと急性難聴発症型マウスの樹立に成功した。本年度は、ドキシサイクリン(DOX)投与によりイオン輸送体NKCC1の発現が保たれる緩徐発症型NKCC1-DOXマウスについて、難聴発症時期の特定と病態メカニズム解明を目的とした研究を進めた。生後３週からDOX投与を中断すると、NKCCの発現が１ヶ月後には約半分に落ちることが、免疫組織学的実験により明らかとなった。一方で、click音を用いた聴性脳幹反応の測定結果から、聴力の低下が起こるのは投与中断から約３ヶ月後と、ズレがあることがわかった。また、電気生理学的手法で聴力に必須な蝸牛内電位を測定すると、こちらも同じく３ヶ月後から減弱し始めた。これらの結果から、蝸牛側壁においてイオン輸送を担うNKCC1の発現が落ちることで、蝸牛内のイオン・電気的環境が徐々に悪化していくこと、あるいはそれに付随して起こる蝸牛機能の障害が、緩徐発症型難聴の背景にあると示唆された。また、難聴を発症したマウスにDOXを再投与すると、１ヶ月でほぼ正常な聴力に戻った。さらに、再度DOX投与を中断すると、徐々に進行する難聴症状が再び見られた。このことから、NKCC1の発現低下による難聴の発症において、蝸牛のイオン・電気的環境は可逆的に障害を受けることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Electrochemical properties of the non‐excitable tissue stria vascularis of the mammalian cochlea are sensitive to sounds (2021)
  • 著者名/発表者名: Zhang Qi、Ota Takeru、Yoshida Takamasa、Ino Daisuke、Sato Mitsuo P.、Doi Katsumi、Horii Arata、Nin Fumiaki、Hibino Hiroshi
  • 雑誌名: The Journal of Physiology 巻: 599 ページ: 4497～4516
  • DOI: 10.1113/JP281981
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Pharmacokinetics in the Cochlea of the Inner Ear (2021)
  • 著者名/発表者名: Sawamura Seishiro、Ogata Genki、Asai Kai、Razvina Olga、Ota Takeru、Zhang Qi、Madhurantakam Sasya、Akiyama Koei、Ino Daisuke、Kanzaki Sho、Saiki Takuro、Matsumoto Yoshifumi、Moriyama Masato、Saijo Yasuo、Horii Arata、Einaga Yasuaki、Hibino Hiroshi
  • 雑誌名: Frontiers in Pharmacology 巻: 12 ページ: 1~11
  • DOI: 10.3389/fphar.2021.633505
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Perinatal Epidermal Growth Factor Signal Perturbation Results in the Series of Abnormal Auditory Oscillations and Responses Relevant to Schizophrenia (2021)
  • 著者名/発表者名: Inaba Hiroyoshi、Kai Ryota、Namba Hisaaki、Sotoyama Hidekazu、Jodo Eiichi、Nin Fumiaki、Hibino Hiroshi、Yabe Hirooki、Eifuku Satoshi、Horii Arata、Nawa Hiroyuki
  • 雑誌名: Schizophrenia Bulletin Open 巻: 2 ページ: 1~12
  • DOI: 10.1093/schizbullopen/sgaa070
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Optimization of spectral-domain optical coherence tomography with a supercontinuum source for in vivo motion detection of low reflective outer hair cells in guinea pig cochleae (2021)
  • 著者名/発表者名: Nin Fumiaki、Choi Samuel、Ota Takeru、Qi Zhang、Hibino Hiroshi
  • 雑誌名: Optical Review 巻: 28 ページ: 239～254
  • DOI: 10.1007/s10043-021-00654-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 内耳感覚上皮帯に生じる直流動作の検出とその起源 (2022)
  • 著者名/発表者名: 太田 岳，崔 森悦，任 書晃，日比野 浩
  • 学会等名: 第99回日本生理学会大会
• [学会発表] 音を受容する内耳蝸牛の感覚上皮に生じるナノ振動の計測と分析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 太田 岳，崔 森悦，任 書晃，日比野 浩
  • 学会等名: 日本物理学会 第77回年次大会
• [学会発表] 感覚研究の新時代と未来医療 (2021)
  • 著者名/発表者名: 日比野 浩
  • 学会等名: 次世代医療技術研究会 令和３年度 第４回情報交換会
  • 招待講演
• [学会発表] 音刺激により内耳蝸牛の感覚上皮に生じる直流的な動作の成立機序 (2021)
  • 著者名/発表者名: 太田 岳，日比野 浩
  • 学会等名: 日本生理学会 第113回近畿生理学談話会
• [学会発表] 異分野連携による内耳基礎研究と難聴治療への展望 (2021)
  • 著者名/発表者名: 日比野 浩
  • 学会等名: 第66回日本聴覚医学会総会・学術講演会
  • 招待講演
• [学会発表] 光コムを用いた位相変調干渉顕微鏡によるフルフィールド断層計測 (2021)
  • 著者名/発表者名: 山崎 拓朗，崔 森悦，吉水 海斗，鈴木 孝昌，塩田 達俊，日比野 浩
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan（OPJ）2021
• [学会発表] 広帯域GHz光コムを用いた高速断層振動計測 (2021)
  • 著者名/発表者名: 崔 森悦，太田 岳，日比野 浩，鈴木 孝昌，塩田 達俊
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan（OPJ）2021
• [学会発表] 低コヒーレンス・ヘテロダイン干渉顕微鏡を用いた3次元断層振動計測 (2021)
  • 著者名/発表者名: 吉水 海斗，太田 岳，任 書晃，日比野 浩，鈴木 孝昌，崔 森悦
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan（OPJ）2021
• [学会発表] 微小な音を受容する内耳蝸牛の仕組みと働き (2021)
  • 著者名/発表者名: 太田 岳、張 奇、任 書晃、日比野 浩
  • 学会等名: 2021年生理学研究所研究会 細胞システム理解のためのシグナル応答原理解明の最前線
• [学会発表] 異分野連携による内耳聴覚研究とその展開 (2021)
  • 著者名/発表者名: 日比野 浩
  • 学会等名: 第11回Osaka Basic Science Seminar in Dermatology
  • 招待講演
• [学会発表] 内耳の異分野融合研究とその展開 (2021)
  • 著者名/発表者名: 日比野 浩
  • 学会等名: 第42回大阪耳疾患セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 異分野連携による内耳聴覚研究とその展開 (2021)
  • 著者名/発表者名: 日比野 浩
  • 学会等名: 第124回岡山県医用工学研究会オンラインセミナー
  • 招待講演
• [図書] BIO Clinica 2022年 2月号 感覚器の基礎と臨床 (2022)
  • 著者名/発表者名: 太田 岳、日比野 浩
  • 総ページ数: 102
  • 出版者: 北隆館
• [図書] 月刊JETI 2021年6月号 (2021)
  • 著者名/発表者名: 崔 森悦，日比野 浩
  • 総ページ数: 118
  • 出版者: 日本出版制作センター