競争的研究費の研究課題 - 細谷　誠

コモンマーモセットを用いた内耳蝸牛における細胞多様性形成とその維持制御機構の検討

2024年04月

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2027年03月

細谷 誠, 基盤研究(C), 補助金,  研究代表者

進化動物学的知見からの発生時間軸の種差を応用した聴覚器発生の高時間分解解析

2021年07月

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2023年03月

文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 細谷 誠, 挑戦的研究（萌芽）, 補助金,  研究代表者

コモンマーモセットを用いた内耳研究プラットフォームの創生

2020年04月

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2023年03月

慶應義塾大学, 細谷 誠, 基盤研究(B), 未設定

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内耳研究には齧歯類や鳥類・ゼブラフィッシュなどの非ヒト非霊長類モデル動物が用いられるが、これらを駆使しても解決できない科学的課題がときに存在し、その原因の一つにモデル動物とヒトの間の種差の存在が指摘されている。とくに内耳研究では、種差の問題の克服のための新しい研究ツールの確立が求められていた。
本計画ではコモンマーモセット内耳研究を、胎生期から高齢個体に到るまでの全ライフスパンに拡張する。内耳発生学的研究および加齢性難聴研究プラットフォームとして確立すると同時に、遺伝性難聴モデル動物としての拡充を図るべく分子生物学的手法を用いて組織解剖学的な詳細な検討を行い、霊長類内耳細胞の網羅的な解析を行う。

Auditory Neuropathyの人工内耳と両耳聴の成立機序

2020年04月

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2023年03月

独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), 加我 君孝、南 修司郎, 細谷 誠, 榎本 千江子, 基盤研究(C), 未設定

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1996年に新しい聴覚障害として研究代表者の加我がAuditory Nerve Disease (AND)、米国のStarrがAuditory Neuropathy (AN)としてそれぞれ発表したが、現在では同一の新しい聴覚障害として世界的に認知されている。また2008年には本疾患の先天性障害について米国のNorthernらがANSDとして提案した。現在、ANSDの効果的な治療の主たる方法は両側人工内耳手術である。しかし、ANSDはsynaptopathyとneuropathyの少なくとも2タイプがあり、両耳聴が中枢聴覚で成立しているか全く不明で、単耳聴と両耳聴成立の有無を明らかにすることで病態生理についての解明に取り組み、ANSDの小児と成人患者の聴覚・言語認知能力の解明に貢献する。

多層オミックスとiPS技術,霊長類モデルを駆使した加齢性難聴への挑戦

2019年06月

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2022年03月

慶應義塾大学, 藤岡 正人、小川 郁, 新井 康通, 細谷 誠, 野口 勝, 佐々木 貴史, 挑戦的研究(開拓), 未設定

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難聴は65歳以上の高齢者の1/3、世界で約5億人が罹患し、QOLの低下のみならず認知症や高齢者のうつ病の危険因子ともされ、未曾有の超高齢社会を迎えた本邦での健康寿命延伸には欠かせない課題である。加齢で進行する難聴は、音刺激の感覚受容器である内耳に原因があるとされるが、内耳は側頭骨の奥深くに存在して生検できず、詳細なメカニズムは不明な点が多い。
本研究では、多層オミックス解析と霊長類モデルを駆使して、この治療法不在の疾患に迫り、原因の一端を解明し、最終的には難聴治療・予防法の開発を目指す。

ヒトiPS細胞と小型霊長類コモンマーモセットを用いた内耳性難聴の革新的治療法開発

2018年04月

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2021年03月

慶應義塾大学, 藤岡 正人、小川 郁, 細谷 誠, 水足 邦雄, 岡野 栄之, 岡野 ジェイムス洋尚, 基盤研究(A), 未設定

新規自己免疫性難聴トランスジェニックマウスを用いた革新的治療法の開発

2018年04月

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2021年03月

慶應義塾大学, 小川 郁、三枝 智香, 神崎 晶, 藤岡 正人, 細谷 誠, 基盤研究(B), 未設定

ヒトiPS細胞を用いた遺伝性進行性難聴DFNA５の病態解析と創薬スクリーニング

2018年04月

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2020年03月

文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 細谷　誠, 若手研究, 補助金,  研究代表者

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2018年度は、研究計画に基づいて正常iPS細胞にCRISPR/Cas9を用いてDFNA5変異を導入した、DFNA5疾患特異的iPS細胞を3ライン樹立した。これまでに、我々は、正常細胞からの内耳DFNA5陽性細胞の誘導法を確立している。（Hosoya et al, Cell Reports, 2017）これまでの予備実験による検討では、正常iPS細胞からDFNA5陽性細胞を高効率で誘導することが可能であることを確認していた。本研究においては、この方法を用いてDFNA5変異iPS細胞から同様の方法で変異DFNA5発現細胞を誘導することを予定していた。今年度は、実際にこれまでに樹立した疾患特異的iPS細胞から、DNFA5陽性細胞を誘導が可能であるか検討した。
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遺伝子変異を加えたDFNA5変異iPS細胞からもこれまでの正常細胞に対する誘導法と同様の方法によってDFNA5発現する内耳細胞を誘導することが可能であった。実際樹立した3ラインに対して誘導を行いライン間の差も検討したが、ライン毎に大きな差がなく、DFNA5の発現を確認することが可能であった。DFNA5の発現に関しては、RNAレベルおよびタンパクレベルでの発現を確認することが可能であった。
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並行して、正常細胞におけるDFNA5の発現の変化をRNAレベルおよびタンパクレベルで解析した。細胞ストレスXを負荷した場合、DFNA5の発現量はRNAレベルで増加することが分かった。一方、その後タンパクとして合成されたDFNA5はストレスの増加に伴い切断され分子量が変化することが確認された。今後、疾患ラインにおいて本現象が影響されるかどうかを検討する。
当初の予定通り、複数の疾患ラインを準備することができた。今後は、これらのラインを用いて実験計画に基づき機能解析を行っていく。
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疾患ラインからも目的とするDFNA5陽性内耳細胞の誘導が可能であることが確認された。本細胞と、正常ラインから誘導された内耳細胞を比較検討することで、今後の研究が順調に進められると考えられる。また、正常ラインにおけるDFNA5の発現誘導、タンパク合成後の切断などの現象などの基礎的なプラットフォーム作成が2018年度に終了した。このため、予定通り、今後のこの系を用いたDFNA5変異の細胞に与える影響を解析することが可能であり、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
正常ラインにおけるDFNA5の発現誘導、タンパク合成後の切断などの現象などの基礎的なプラットフォーム作成が2018年度に終了した。今後、この系を用いて、DFNA5の変異が細胞生物学的に、どのような変化をもたらすかを検討する。具体的には、正常細胞由来内耳細胞と同様に、DFNA5変異内耳細胞に細胞ストレスXを加え、発現量に変化がみられるか、細胞ストレスに対する脆弱性がどのように変化するか、また、正常細胞にみられたタンパクレベルでの切断が影響されるかについて検討を加える。
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正常細胞と変異細胞の間で違いがみられた場合、それが、難聴の原因を説明しうる可能性が高かった場合は、2019年度の実験計画通り、薬剤スクリーニングを試みる予定である。

ヒトiPS細胞からの選択的外有毛細胞分化誘導法樹立と疾患iPS細胞による難聴研究

2016年04月

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2019年03月

慶應義塾大学, 鈴木 法臣、藤岡 正人, 細谷 誠, 若手研究(B), 未設定

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①外有毛細胞への選択的な分化誘導の樹立：試薬の種類や濃度などの条件検討を行うことで、内耳前駆細胞から外有毛細胞への選択的な分化誘導方法を確立を目指した。霊長類であるコモンマーモセットのコルチ器における遺伝子発現パターンを念頭に試薬の種類、濃度、暴露する時間などの条件検討を進めた。
②コモンマーモセットにおける遺伝子発現パターンの検討：小型霊長類であるコモンマーモセットを用いて、難聴を呈する遺伝性疾患の一つであるWolfram症候群の原因遺伝子であるWFS1の蝸牛上皮における発現パターンの検討を行った。
小型霊長類のコモンマーモセットの内耳細胞への遺伝子の発現様式は、これまでの遺伝性難聴の研究で用いられた、マウスなどの齧歯類の内耳細胞への発現様式と異なる点が確認された。今後、疾患特異的なiPS細胞を用い、霊長類に特異的に認められた遺伝子の発現様式と難聴との関与を明らかにすることで、遺伝性難聴の原因を同定し、その発症や進行を遅らせる薬剤の発見につながる可能性が示された。