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2021 年度 実施状況報告書

遺伝性症候性難聴の機能解析と遺伝子治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K16863
研究機関滋賀県立総合病院(研究所)

研究代表者

十名 理紗  滋賀県立総合病院(研究所), その他部局等, 主任研究員 (30717020)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
キーワード難聴 / 遺伝性疾患 / 症候性難聴 / てんかん / 内耳
研究実績の概要

本研究は、非症候性難聴(DFNB86)および症候性難聴(DFNA65、DOORS症候群)の両者の原因となるヒトTBC1D24遺伝子に着目し、TBC1D24と相互作用するタンパク質の解明と、CRISPR/Cas9ゲノム編集によってすでに作成したTbc1d24のS324Tfs*3変異マウスに対する、アンチセンスオリゴヌクレオチド (ASO: Antisense Oligonucleotides) を用いた遺伝子治療を目的としている。
TBC1D24はTBCドメインとTLDcドメインからなるが、TBC1D24タンパクの詳しい作用機序については解明されていない。本年度は、TBC1D24と相互作用するタンパク質に関して、酵母2ハイブリッドシステム (Y2H: Yeast two hybrid system) によって同定したKIBRAに着目し、生化学的な方法を用いてTBC1D24のTLDcドメインとKIBRAのC2ドメインが相互作用することを明らかにした。さらに、細胞生物学的アプローチでは、KIBRAはマウスの海馬および歯状回においてTBC1D24と相互作用している可能性が示唆された。
さらに、ヒトおよびマウスのTBC1D24遺伝子のS324Tfs*3変異がマイクロエクソン上にあることに着目し、ASOを用いた遺伝子治療がTbc1d24のS324Tfs*3変異において効果を示すか評価した。具体的には、Tbc1d24遺伝子のS324Tfs*3変異マウスおよびコントロールマウスの胎生17.5日の腎細胞を用いてprimary cell lineを作成した。さらに、マイクロエクソンに作用する複数のASOを設計し、作成したprimary cell lineに対してどの配列のASOが最も効果があるかを評価した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

TBC1D24と相互作用するタンパク質の機能解析に関しては、Y2Hで同定された複数の候補の中から本年度はKIBRAに着目し、TBC1D24とどの臓器でどのように相互作用しているのかを解明するために研究をすすめ、おおむね計画通りに研究が進んでいる。一方、ASOを用いた遺伝子治療に関しては、in vitroではcell lineを用いてASOの評価等が進んでいるが、実際にASOをマウスに投与するための、動物実験に関わる倫理基準等の調整のために時間を要し、研究はやや遅れている。

今後の研究の推進方策

TBC1D24はTBCドメインとTLDcドメインからなる。KIBRAはTBC1D24の中でもTLDcドメインと相互作用することが今までの研究で解明された。ヒトTBC1D24遺伝子では、複数のミスセンス変異がTLDcドメイン上に存在することが報告されている。次年度は、TLDcドメインにあるミスセンス変異がKIBRAとの相互作用に影響を及ぼすのかを探求する。一方、ASOに関してはTbc1d24のS324Tfs*3変異マウスのprimary cell lineを用いて評価したASOを実際にマウスに投与する準備を行う。

次年度使用額が生じた理由

本年度購入予定であった、single-molecule fluorescent in situ hybridization (smFISH)装置は研究の遅れにより購入に至らなかったため、次年度購入し研究を行う。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] NIDCD/NIH(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      NIDCD/NIH
  • [国際共同研究] University of the Punjab(パキスタン)

    • 国名
      パキスタン
    • 外国機関名
      University of the Punjab
  • [国際共同研究] University of Ibadan(ナイジェリア)

    • 国名
      ナイジェリア
    • 外国機関名
      University of Ibadan
  • [雑誌論文] Variants of human <i>CLDN9</i> cause mild to profound hearing loss2021

    • 著者名/発表者名
      Ramzan Memoona、Philippe Christophe、Belyantseva Inna A.、Nakano Yoko、Fenollar‐Ferrer Cristina、Tona Risa、Yousaf Rizwan、Basheer Rasheeda、Imtiaz Ayesha、Faridi Rabia、Vitobello Antonio、Kartti Souad、Zarrik Oumaima、Witmer P. Dane、Banfi Botond、Moutton Sebastien、Friedman Thomas B.、Naz Sadaf、et. al.
    • 雑誌名

      Human Mutation

      巻: 42 ページ: 1321~1335

    • DOI

      10.1002/humu.24260

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detailed clinical features and genotype?phenotype correlation in an OTOF-related hearing loss cohort in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Iwasa Yoh-ichiro、Nishio Shin-ya、Yoshimura Hidekane、Sugaya Akiko、Kataoka Yuko、Maeda Yukihide、Kanda Yukihiko、Nagai Kyoko、Naito Yasushi、Yamazaki Hiroshi、Ikezono Tetsuo、Matsuda Han、Nakai Masako、Tona Risa、Sakurai Yuika、Kihara Chiharu、Yoshida Tadao、Esaki Tomoko、Usami Shin-ichi、et. al.
    • 雑誌名

      Human Genetics

      巻: 141 ページ: 865~875

    • DOI

      10.1007/s00439-021-02351-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genomic analysis of childhood hearing loss in the Yoruba population of Nigeria2021

    • 著者名/発表者名
      Adeyemo Adebolajo、Faridi Rabia、Chattaraj Parna、Yousaf Rizwan、Tona Risa、Okorie Samuel、Bharadwaj Thashi、Nouel-Saied Liz M.、Acharya Anushree、Schrauwen Isabelle、Morell Robert J.、Leal Suzanne M.、Friedman Thomas B.、Griffith Andrew J.、Roux Isabelle
    • 雑誌名

      European Journal of Human Genetics

      巻: 30 ページ: 42~52

    • DOI

      10.1038/s41431-021-00984-w

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] けいれん発作を伴う症候性難聴遺伝子TBC1D24の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      十名理紗、大森孝一
    • 学会等名
      第122回日本耳鼻咽喉科学会総会・学術講演会

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公開日: 2022-12-28  

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