感音性難聴に対するZoledronateの治療効果と薬物作用機序の解明

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本研究は、騒音性難聴マウスモデル(in vivo)を用いて、第二世代Bisphosphonate であるZoledronateの難聴改善効果につき、生理学的ならびに組織学的に検討 し、さらに、薬物作用機序について分子生物学的に解析し、Zoledronateのドラッグ・リポジショニングの可能性を探ることである。騒音性難聴マウスモデルを用いて、騒音暴露後にZoledronateもしくは同量のsalineを皮下投与し、聴力の生理学的評価として、暴露前・後、治 療2週間後に、歪成分耳音響放射検査 (DPOAE: Distortion Product Oto Acoustic Emissions)、聴性脳幹反応 (Auditory Brain stem Response: ABR) 第I波を測定し、暴露前・後、治療後の聴覚閾値を定性的に、I波の振幅を定量的に評価した。結果、聴覚閾値に明らかな変化は認めなかったが、治療群においてI波の振幅が有意に改善し難聴への治療効果が示唆された。また、cochlear wholemountを作成し免疫染色にて組織学的に解析したところ、騒音群で認めたCochlear synaptopathyが治療では改善する傾向を認めた。また、ZoledoranateはMevalonate PathwayのPyrophosphate Synthase (FPPS)と競合拮抗しFPP、GGPPの合成を低下させ神経軸索延長やシナプス形成に重症な細胞シグナル伝達に関わるタンパク質のプレニル化を阻害する。蝸牛におけるZoledornateの作用機序を明らかにするため、コルチ器におけるFPPSの発現を免疫組織染色にて蝸牛神経細胞に発現していることを確認し、騒音暴露前後での発現の変化を検討した。さらに、蝸牛軟部組織を採取しFPPSの発現をリアルタイムPCR、ウエスタンブロッティングにて検討した。