Inner ear cell therapy by activated stem cell homing

通过激活干细胞归巢进行内耳细胞治疗

基本信息

批准号：
20K21662
负责人：
神谷和作
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

コネキシン(CX)26をコードするGJB2遺伝子の変異は、世界で最も高頻度に出現する難聴原因遺伝子である。遺伝性難聴の根本的治療法は存在しないが、多機能性幹細胞を用いた再生医療の応用が期待されている。研究代表者らは、内耳ギャップ結合を形成するCX26の内耳特異的欠損マウスを開発し、ギャップ結合崩壊による発症機構を解明し、この異常ギャップ結合を遺伝子導入により修復することで聴力回復させる内耳遺伝子治療法を開発した。幹細胞から作製した内耳前駆細胞を蝸牛組織へ導入するためには蝸牛組織に適切な幹細胞ホーミングと呼ばれる細胞誘導の分子機構を理解し応用することが重要である。本研究では、この機構を高めることにより遺伝性難聴の内耳組織へ適切な細胞を効率的に補充し、聴力を回復させる技術開発を目的とする。本年度は移植用細胞として多能性幹細胞由来の内耳用細胞を開発するため、これまで確立した分化誘導法のさらなる改良を目指した。蝸牛支持細胞の特徴を有するヒトiPSC由来の機能性CX26ギャップジャンクション形成細胞（iCX26GJCs）を作製することを試みたところ、このiCX26GJCsは、細胞-細胞間の境界にギャップジャンクションプラーク様の形態を持ち、蝸牛支持細胞で発現するいくつかのマーカーの発現を確認した。さらに、典型的なGJB2変異を持つ患者のiPS細胞からiCX26GJCsを作製し、GJB2関連難聴の病態を再現することに成功した。これらのin vitroモデルは、GJB2関連難聴の様々な変異に対する最適な治療法の確立や薬剤スクリーニングに有用であると考えられ、国際誌にも論文発表した（Human Molecular Genetics, 2021）。同技術に更に作製条件を精査することにより、細胞境界にて凝集したギャップ結合複合体を形成する高分化型の細胞シートを作製することに成功した。さらにこれらを継代可能とする技術を開発し、移植用細胞としての応用が期待できる。

编码连接蛋白（CX）26的GJB2基因中的突变是世界上最常见的听力丧失基因。尽管没有基本治疗遗传性听力损失，但希望使用多功能干细胞应用再生医学。研究人员开发了一种CX26的内耳特异性小鼠，该缺乏小鼠形成内耳间隙连接，阐明了由间隙连接衰减引起的发作机制，并开发了一种内耳的基因治疗方法，该方法通过基因转移来修复这种异常的间隙连接来恢复听力。为了将从干细胞产生的内耳祖细胞引入人工耳蜗组织，重要的是要理解和应用细胞诱导的分子机制，即称为干细胞归巢，这适用于耳蜗组织。这项研究旨在开发通过有效地补充遗传性听力损失和恢复听力能力的内耳组织来改善这种机制的技术。今年，我们旨在进一步改善迄今为止已经建立的分化方法，以发展多能干细胞作为移植细胞。当我们试图从人IPSC中产生功能性CX26间隙连接形成细胞（ICX26GJC），这些细胞具有人工耳蜗支持细胞的特征时，这些ICX26GJC具有在细胞细胞边框处的Gap结与斑块样形式的间隙，并证实了在Cochlear支持细胞中表现出的几种标记的表达。此外，ICX26GJC是由典型GJB2突变患者的IPS细胞产生的，并成功地复制了与GJB2相关的听力损失的病理。这些体外模型被认为有助于建立与GJB2相关的听力损失和药物筛查中各种突变的最佳治疗方法，并且还在国际杂志上发表了一篇论文（人分子遗传学，2021年）。通过进一步检查使用该技术的制备条件，我们成功地产生了一个分化良好的细胞板，形成了在细胞边界处聚集的间隙连接络合物。此外，可以开发能够通过这些通过的技术，并且可以预期应用作为移植的细胞。

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

遺伝性難聴への遺伝子治療ベクターおよび中分子医薬品の開発

遗传性听力损失基因治疗载体及中分子药物的开发

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nakagawa Hiroshi;Toyoda Yu;Albrecht Tobias;Tsukamoto Megumi;Praetorius Mark;Ishikawa Toshihisa;Kamiya Kazusaku;Kusunoki Takeshi;Ikeda Katsuhisa;Sertel Serkan;神谷和作
通讯作者：
神谷和作

Effects of Salicylate Derivatives on Localization of p.H723R Pendrin Mutant.

水杨酸酯衍生物对 p.H723R Pendrin 突变体定位的影响。

DOI：
10.1016/j.anl.2022.03.009
发表时间：
2022
期刊：
Auris Nasus Larynx
影响因子：
1.7
作者：
Murakoshi M;Koyama S;Kobayashi T;Usami S;Kamiya K;Ikeda K;Haga Y;Tsumoto K;Nakamura H;Hirasawa N;Ishihara K;Wada H.
通讯作者：
Wada H.

GJB2遺伝子変異型難聴に対するAll-in-one AAV vectorをもちいたゲノム編集治療法の開発

使用一体式 AAV 载体开发基因组编辑疗法治疗 GJB2 基因变异性听力损失

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
神谷和作;宇梶太雄;中川綾哉;濡木理
通讯作者：
濡木理

内耳ギャップ結合遺伝子の加齢性難聴への関与

内耳间隙连接基因与年龄相关性听力损失的关系

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nakagawa Hiroshi;Toyoda Yu;Albrecht Tobias;Tsukamoto Megumi;Praetorius Mark;Ishikawa Toshihisa;Kamiya Kazusaku;Kusunoki Takeshi;Ikeda Katsuhisa;Sertel Serkan;神谷和作;神谷　和作
通讯作者：
神谷　和作

マウスES細胞をもちいたGJB2遺伝子変異型難聴モデルの開発

利用小鼠ES细胞开发GJB2基因突变听力损失模型