多能性幹細胞移植・遺伝子治療による複合的内耳治療戦略

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25293351
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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, 教授 (70159614)
• 研究分担者: 美野輪 治 独立行政法人理化学研究所, その他部局等, 研究員 (00181967) ; 神谷 和作 順天堂大学, 医学部, 講師 (10374159) ; 飯塚 崇 順天堂大学, 医学部, 助教 (40372932)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 再生医療 / 遺伝性難聴 / iPS細胞 / 内耳前駆細胞 / アデノ随伴ウィルス / 多能性幹細胞 / 内耳有毛細胞 / 蝸牛線維細胞

研究概要

遺伝性難聴の根本的治療法は皆無であり、新た治療戦略を必要としている.。本研究では内耳幹細胞治療法とウイルスベクターによる内耳遺伝子導入法という２種類の独自に開発したアプローチを組み合わせ、独自の遺伝性難聴モデルに適用する。主に標的とするのは蝸牛線維細胞・支持細胞および同細胞で機能するコネキシン26遺伝子である。この治療による聴力回復に関する有効性と安全性を評価する。本研究では、多種多様な欠損細胞を一元的に修復する治療法としてi）欠失した遺伝子の導入とii）骨髄間葉系幹細胞および成人細胞から樹立可能な新規多能性幹細胞iPS細胞(induced Pluriopotent Stem Cell)の移入を我々の作製した遺伝性難聴モデルマウスへ適用し安全性・有効性評価を行うことにより、これまで皆無であった遺伝性難聴の根本的治療法を開発することを目的とした。これまでの研究では遺伝性難聴モデル、コネキシン26欠損マウスの蝸牛内へ半規管から投与した移植間葉系幹細胞を蝸牛へ誘導させる効率を飛躍的に増強させることに成功した。更にこれらの細胞が蝸牛組織内で標的の蝸牛細胞へ分化誘導されていることが示唆された。更に骨髄間葉系幹細に加えて人工多能性幹細胞iPS細胞(induced Pluriopotent Stem Cell)を用いた新規細胞移植法をアデノ随伴ウイルスによる遺伝子導入と複合的に応用することにより40KHzの高音領域を有意に聴力改善させることに成功した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまで細胞治療により遺伝性難聴の聴力回復に成功した例はないが、新たな細胞・遺伝子複合治療法により遺伝性難聴モデルマウスの有意な聴力改善が認められたため。

今後の研究の推進方策

大部分の研究費に関しては計画通りに支出したが、実験動物の繁殖状況や謝金等の勤務状況に応じて予想困難な変動が生じるため、今後はこれらを事前に予測し、正確な支出計画を立てる予定である。

次年度の研究費の使用計画

実験動物の繁殖状況や謝金等の勤務状況に応じて予想困難な変動が生じたため
実験動物の繁殖状況や謝金等の勤務状況に応じて予想困難な変動が生じるため、適時年度計画を見直しつつ3か月ごとの支出計画の確認を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Assembly of the cochlear gap junction macromolecular complex requires Connexin26 (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazusaku Kamiya, Sabrina W. Yum, Nagomi Kurebayashi, Miho Muraki, Kana Ogawa, Keiko Karasawa, Asuka Miwa, Xueshui Guo, Satoru Gotoh, Yoshinobu Sugitani, Hitomi Yamanaka, Shioko Ito-Kawashima, Takashi Iizuka, Takashi Sakurai, Tetsuo Noda, Osamu Minowa, Katsuhisa Ikeda
  • 雑誌名: Journal of Clinical Investigation 巻: 124 ページ: 1598-1607
  • DOI: 10.1172/JCI67621.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dominant negative connexin26 mutation R75W causing severe hearing loss influences normal programmed cell death in postnatal organ of Corti (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayako Inoshita, Keiko Karasawa, Megumi Funakubo, Asuka Miwa, Katsuhisa Ikeda, Kazusaku Kamiya
  • 雑誌名: BMC genetics 巻: 15(1) ページ: 1-8
  • DOI: doi: 10.1186/1471-2156-15-1.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nomura N, Kamiya K, Ikeda K, Yui N, Chiga M, Sohara E, Rai T, Sakaki S, Uchida S Treatment with 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin ameliorated symptoms of Bartter syndrome type IV caused by mutated Bsnd in mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nomura N, Kamiya K, Ikeda K, Yui N, Chiga M, Sohara E, Rai T, Sakaki S, Uchida S
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 441(3) ページ: 544-9
  • DOI: doi: 10.1016/j.bbrc.2013.10.129.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遺伝性難聴への内耳細胞治療法開発 Cell therapy for hereditary hearing loss with stem cell homing factors. (2013)
  • 著者名/発表者名: 神谷和作
  • 雑誌名: 日本薬理学雑誌 巻: 3 ページ: 191-4
  • 査読あり
• [学会発表] The activation of stem cell homing factors highly induce the cochlear invasion of bone marrow mesenchymal stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazusaku Kamiya, Keiko Karasawa, Asuka Miwa, Osamu Minowa, Megumi Funakubo1, Katsuhisa Ikeda
  • 学会等名: Association for Research in Otolaryngology (ARO), 37th MidWinter Meeting
  • 発表場所: 米国 サンディエゴ
  • 年月日: 20140222-20140227
  • 招待講演