Integrated understanding of inner ear disorders and next-generation drug discovery by combination of IoT sensing and iPSC-based medicine

通过物联网传感和基于 iPSC 的医学相结合，全面了解内耳疾病和下一代药物发现

基本信息

批准号：
21H04839
负责人：
藤岡正人
金额：
$ 27.12万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

霊長類in vivoモデル研究とヒトiPS細胞研究の統合的in silico解析を本年度は進めた。研究チームでの過去の内耳iPS細胞誘導プロトコル3法(①Hosoyaら2017, ②Kuriharaら2022, ③Saeki ら2022)に加えて①の改良法を報告し（④Okuraら2023）、①,②,④の多段階分化誘導における段階毎のサンプルでシングルセル網羅的遺伝子発現解析を行い、これを昨年度に構築した⑤胎生期マーモセット内耳発現データベースと比較検討した。⑤から血球系の細胞系譜を除き、遺伝子発現クラスターの経時的変化を抽出してin vitroの3法との差分を検討し、感覚上皮への分化誘導にはWntシグナルやTGF-betaシグナルが一部不足していること等を予備データレベルで取得した。成体マーモセット難聴モデル研究（慈大チーム: 岡野(J), 小島両教授）では、難聴個体における行動変化や社会性の変化、脳内ネットワーク構造とストレスホルモンの変化を投稿中である (Hirabayashi M et al)。Notch情報伝達系阻害剤の音響外傷内耳への治療効果機序について最終データを取得し、2023年度中に論文化する予定である。IoTセンシングによる連日自宅検査については、頭位動揺と（院内汎用医療機器である）重心動揺の同時取得・比較を行い、自宅頭位動揺測定でも院内測定と同様の生体量が取得可能なことと、その平衡生物物理学的意義とを海外誌に報告した（Yamanobeら2023）。全ゲノム難聴体質予測研究については、聴力関連SNPsについてのinformatics解析から、inflammagingの重要性を見出し、共同研究ベースでの外部対照研究を開始する。既報の難聴遺伝子に関連する領域については、iPS細胞創薬研究と並行し、治療効果量推定のための遺伝子改変マウスを作成中である。

今年，我们对灵长类动物体内模型研究和人类 iPS 细胞研究进行了综合计算机分析。研究团队过去使用的三种内耳 iPS 细胞诱导方案（①Hosoya et al. 2017、②Kurihara et al. 2022、③Saeki除①（Okura et al. 2022）外，我们还报道了①的改进方法（④ Okura et al. 2023），对①多步分化诱导各阶段的样本进行单细胞综合基因表达分析， ②、④，并于去年开发了该方法。 ⑤ 与胚胎狨猴内耳表达数据库进行了比较。我们从⑤中去除了血细胞谱系，提取了基因表达簇的时间变化，并检查了三种体外方法的差异，获得了初步数据以确认存在副本的短缺等。在成年狨猴听力损失模型研究（Jidai团队：Okano（J）和Kojima教授）中，报告了听力损失个体的行为和社交能力的变化，以及大脑网络结构和应激激素的变化（Hirabayashi M et等）。我们计划在2023年底之前获得Notch信号转导系统抑制剂对内耳声损伤治疗作用机制的最终数据，并以论文形式发表结果。对于使用物联网传感的日常家庭测试，我们同时获取并比较头部位置摇摆和重心摇摆（这是医院内通用医疗设备），并且可以通过在家中测量头部摇摆来获得相同的生物量通过住院测量，并在海外期刊上报告了其平衡生物物理意义（Yamanobe 等人，2023）。在全基因组听力损失预测研究方面，我们通过听力相关SNP的信息学分析发现了炎症的重要性，并将在合作研究的基础上开始外部控制研究。关于之前报道的与耳聋基因相关的领域，在iPS细胞药物发现研究的同时，我们目前正在创造转基因小鼠来估计治疗效果的大小。