内耳特異的なAtoh1転写促進機構の解明

阐明内耳特异性Atoh1转录促进机制

• 批准号: 22K09756
• 负责人: 楯谷 智子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto University of Advanced Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09756/
• 关键词: 有毛細胞; 蝸牛; 発生・分化; Atoh1; 転写; 内耳; 細胞分化

難聴は、すべての年齢層において最も頻繁に見られる感覚障害である。難聴の多くは聴覚の感覚細胞である有毛細胞の再生能力不足に起因しており、有毛細胞再生が可能となる新規治療法の開発が待たれている。転写因子Atoh1は有毛細胞分化を決定づけるマスター遺伝子であり、発生段階においては単独で有毛細胞分化を誘導することが可能である。そのため、有毛細胞再生目的でAtoh1を発現させる外来遺伝子の導入が多く試みられてきたが、未だ効果は限定的とされている。Atoh1は小脳の顆粒細胞など他臓器の細胞分化も司り、内耳特異的なAtoh1発現促進機構は未だ不明である。これを明らかにすることは、内耳特異的に内在性Atoh1発現を促進して有毛細胞再生を誘導できるより効果的な方法の開発につながる可能性がある。我々の予備的研究の結果より、小脳顆粒細胞の発生に必要な配列の候補（領域X）、および内耳有毛細胞の発生に必要な配列の候補（領域Y）のそれぞれが、Atoh1プロモーターの特定の領域に含まれることが示唆された。本研究では領域Yのなかで内耳特異的Atoh1転写促進配列を同定し、それに相互作用する未知の転写因子やエンハンサーを見い出すことによって、内耳特異的なAtoh1転写促進機構を解明することを目的としている。2022年度は、まず内耳特異的Atoh1転写促進配列の同定を同定するため、領域Xは含まず、領域Yを含み、予備実験で欠失させたよりは狭いゲノム領域を欠失させたマウスをゲノム編集法で作製した。予想では小脳に異常はなく、内耳にのみ異常があるマウスが得られるはずであったが、予想に反してそのホモ欠失マウスは小脳だけでなく内耳も正常であった。つまり、領域Y以外にも内耳発生に必要な領域があり、その両者がいずれも欠失してはじめて異常が出ることが示唆された。

听力损失是所有年龄组中最常见的感觉障碍。许多听力损失是由于毛细胞缺乏再生能力，即听觉感觉细胞，以及可以期待毛细胞再生的新疗法。转录因子ATOH1是决定毛细胞分化的主基因，并且在发育阶段可以单独诱导毛细胞分化。因此，为了再生毛细胞而引入表达ATOH1的外国基因进行了许多尝试，但仍被认为效果被认为是有限的。 ATOH1还控制其他器官中的细胞分化，例如小脑中的颗粒细胞，而促进对内耳的ATOH1表达的机制仍然未知。这可能会导致更有效的方法的发展，这些方法可以促进内源性内源性的内源性表达并诱导毛细胞再生。我们的初步研究表明，在ATOH1启动子的特定区域中包括内耳毛细胞（区域Y）所需的小脑颗粒细胞（区域X）和候选序列所需的候选序列。这项研究旨在通过找到未知的转录因子和与之相互作用的增强子来确定区域Y内的内耳特异性转录促进序列，并阐明内耳特异性ATOH1转录促进机制。在2022年，为了首先识别内耳特异性ATOH1转录促进序列的鉴定，不包括区域X，而是区域y，并且使用基因组编辑方法创建了比初步实验中删除的小鼠狭窄的基因组区域。预测是，小脑没有异常，只能获得内耳的小鼠，但与期望相反，可降解的小鼠不仅在小脑中正常，而且在内耳中也是正常的。换句话说，除区域y外，内耳发育还需要其他地区，并且建议只有在两者被删除时才能产生异常。