共同研究・競争的資金等の研究課題

軟骨伝導補聴器と骨導補聴器の利得を同等に設定する。健聴者に対して耳栓を用いることで擬似的な難聴を作成し、軟骨伝導補聴器と骨導補聴器をそれぞれ装用し、実耳挿入利得や雑音下語音聴取レベル、方向感検査結果を比較検討することで、軟骨伝導と骨伝導の患側気導聴力に与える影響を評価する。HATSに対して同様の条件で比較検討することで、軟骨伝導と骨伝導の患側骨導聴力に与える影響を評価する。未固定遺体に対して異なる出力の軟骨伝導補聴器を装用し、実耳測定を行うことで、軟骨伝導の線形増幅性の有無を評価する。これらの結果を元に学会発表を行い、情報交換・収集を行う。

有毛細胞障害により生じる感音難聴は、哺乳類の蝸牛においては、自発的に有毛細胞が再生しないため不可逆的であるとされており、現在は有効な治療法に乏しい。近年、他分野での幹細胞医学の発展は著しく、有毛細胞障害による感音難聴に対しても、コルチ器内の支持細胞の分化転化による有毛細胞の再生が期待されている。しかし有毛細胞障害後の支持細胞の幹細胞能に対して加齢が与える影響に関して、十分な検討がなされていない。 本研究では、有毛細胞障害後の支持細胞の幹細胞能の変化を加齢の観点から齧歯類モデルと霊長類モデルを用いて検討を行い、「加齢の影響」と「種差」を明らかにすることを目的とする。

Hippo経路は細胞周期を調節し、組織の大きさや形態、硬さや脆弱性などを規定する細胞内シグナル伝達経路である。細胞の骨格を維持する分子としてLATS1/2キナーゼがあり、そのうちLATS1のみが内耳コルチ器に存在すること、LATS1の欠損によって先天性内耳有毛細胞障害を引き起こすことを見出している。本研究では、胎生期から出生までにおけるLATS1のコルチ器形成における生理的意義を明らかにするべく、LATS1ノックアウト (KO) マウスを用いて、LATS1 KOがPCP蛋白に与える影響やHippo経路における働きを解明する。 本年度までの研究結果からLATS1 KOマウスは、体格の小型化および内外有毛細胞の配列不整や聴毛の異常を伴う先天性内耳性難聴を呈していた。内耳性難聴の原因としては、発生段階でのKinociliumの分布異常を呈しており、Planar Cell Polarity (PCP) の異常を疑う所見が得られた。本年度は、出生後の体重とABR閾値の時系列の追跡およびPCPと関連が疑われたGαiやPar3などへのLATS1 KOによる影響を研究した。 出生後の体重は出生早期から体格は小さく、その後6ヶ月齢までの成長でも体格の小ささは維持される結果であった。出生後のABR閾値は、正確な計測が可能となる4週齢から6ヶ月齢までにおいて、KOマウスは一貫して70dB程度の高度聴力障害を示し、野生型やヘテロマウスは正常な聴力から徐々に加齢性変化に伴う聴力障害を生じていた。このことから、LATS1 KOに伴う体格や聴力への影響は先天性非進行性の変化であることが確認された。 胎生マウスや新生マウスを用い、GαiとPar3をKOおよび同腹のマウスコルチ器の免疫染色を行い検討した。GαiとPar3共にKOマウスは野生型やヘテロマウスと同様の分布を示していた。このことからLATS1 KOはGαiやPar3とは異なった経路を介した内耳発生障害を起こしていると考えられ、前立腺における先行論文とは異なるメカニズムが、内耳には存在することが示唆された。 前立腺の先行論文では、細胞配列を決定づける段階でLATS1とGαi、Par3が共役しており、Par3が障害されることでLATS1とGαiの分布に異常を来たし細胞配列が乱れるというものであった。当初の予想では内耳においても同様の変化が起きており、それに伴い有毛細胞の配列異常が説明可能と考えていたが、内耳においては異なるメカニズムが示唆される結果となっており、内耳表現系を説明することが出来なかった。そのため、表現系を説明するためのLATS1 KOが影響を与えているメカニズムを再度探索する必要が生じている。 PCPやKinociliumに何らかの影響を与えている可能性は高いため、それらに関連する蛋白の解析を続けると共に、その他の蛋白への影響についてもPCRなどを用いて解析する予定である。

Hippo経路は細胞周期調節経路であり、細胞の硬さなどを規定し、発癌との関連も注目されている。その経路を構成するキナーゼのLATS1とLATS2のうち、LATS1のみが内耳有毛細胞に発現していた。LATS1の欠損マウスでは、内耳有毛細胞の配列不整や聴毛の脱落・不整を認め、それに伴う内耳性難聴を呈した。その表現系は新生時期から認められ、kinociliumの乱れも伴っていることから、LATS1が内耳の成熟過程に関与することが示唆された。 今までにHippo経路の構成蛋白の欠損による影響としては、組織の悪性腫瘍化や個体の体格の縮小など、細胞周期調節の異常に伴う変化として説明可能な変化であった。しかし、本研究で得られた表現型においては、先天性かつ持続的な内耳有毛細胞の異常であり、Hippo経路が発生段階に与える影響としての新たな側面が疑われる。また、LATS1が適切な細胞配列と関わる可能性があり、適正な内耳有毛細胞配列を規定する要因を明らかにすることは、内耳の再生や再現といった面でも重要と思われる。