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遺伝子治療による視神経の保護・再生療法の検討

Research Project

Project/Area Number 22K09804
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56060:Ophthalmology-related
Research InstitutionTokyo Metropolitan Institute of Medical Science

Principal Investigator

原田 知加子  公益財団法人東京都医学総合研究所, 疾患制御研究分野, 研究員 (20435720)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords視神経 / 緑内障 / 遺伝子治療
Outline of Research at the Start

我が国では網膜や視神経の変性疾患による失明者が多いが、最大の要因となっているのが緑内障である。緑内障の治療では眼圧を下げる点眼薬の使用や手術を受けることが重要だが、それだけでは効果が十分でない方が一定数存在することが明らかになっている。本研究では眼圧降下以外の治療法として遺伝子治療に注目し、実験動物でその効果の検討を行って、将来的な治療法につなげることを目的としている。

Outline of Annual Research Achievements

我が国では網膜や視神経の変性疾患による失明者が多いが、最大の要因となっているのが緑内障である。緑内障の治療では眼圧を下げる点眼薬の使用や手術を受けることが重要だが、それだけでは効果が十分でない方が一定数存在することが明らかになっている。本研究では眼圧降下以外の治療法として遺伝子治療に注目し、実験動物でその効果の検討を行って、将来的な治療法につなげることを目的としている。すでに脳由来神経栄養因子(brain-derived neurotrophic factor; BDNF)の高親和性受容体であるTropomyosin receptor kinase Bの細胞内領域のみを細胞膜に強制発現させるアデノ随伴ウイルスベクター(AAV-iTrkB)を作製しており、これを緑内障モデルマウスに眼球内投与したところ、一回の眼球内投与だけで、BDNFの投与無しに、緑内障の進行が抑制されることを確認した。また視神経外傷モデルマウスに同ベクターを投与したところ、多くの再生した視神経軸索が視交叉に到達するほどの強力な効果が確認された。さらに上丘の外傷モデルに対しても同じAAV-iTrkBベクターを投与したところ、再生線維が切断部位を超えて上丘内に到達し, 視機性動眼反射が一部改善した。以上からAAV-iTrkBベクターを用いた遺伝子治療が、緑内障の進行抑制や、視神経外傷後の視機能回復に寄与する可能性が示された。またこのiTrkBの全身投与型ベクターを多発性硬化症モデルマウスに投与すると、脱髄の抑制が起きることも確認された。したがってiTrkBを用いた遺伝子治療は、様々な神経変性疾患にも有用な可能性がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

眼球内への遺伝子治療により、緑内障の進行抑制と視神経再生を促進可能であることを発見し、すでに論文発表を終えているが(Molecular Therapy, 2023)、さらに全身投与型ベクターを用いた遺伝子治療研究を開始して、その成果も確認できつつあるため。

Strategy for Future Research Activity

今後は全身投与型ベクターを用いた遺伝子治療研究を継続するなど、視機能回復に向けた研究計画をさらに進めていく予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2025 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (8 results)

  • [Int'l Joint Research] Memorial Sloan Kettering Cancer Center(米国)

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  • [Journal Article] Asking one mechanism in glial cells during neuroinflammation2025

    • Author(s)
      Guo Xiaoli、Harada Chikako、Harada Takayuki
    • Journal Title

      Neural Regeneration Research

      Volume: -

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monogenic gene therapy for glaucoma and optic nerve injury2025

    • Author(s)
      Harada Chikako、Guo Xiaoli、Harada Takayuki
    • Journal Title

      Neural Regeneration Research

      Volume: -

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Drug combination of topical ripasudil and brimonidine enhances neuroprotection in a mouse model of optic nerve injury2024

    • Author(s)
      Namekata Kazuhiko、Noro Takahiko、Nishijima Euido、Sotozono Akiko、Guo Xiaoli、Harada Chikako、Shinozaki Youichi、Mitamura Yoshinori、Nakano Tadashi、Harada Takayuki
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 154 Issue: 4 Pages: 326-333

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2024.02.011

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  • [Journal Article] Neuroprotection and axon regeneration by novel low-molecular-weight compounds through the modification of DOCK3 conformation2023

    • Author(s)
      Namekata Kazuhiko、Tsuji Naoki、Guo Xiaoli、Nishijima Euido、Honda Sari、Kitamura Yuta、Yamasaki Atsushi、Kishida Masamichi、Takeyama Jun、Ishikawa Hirokazu、Shinozaki Youichi、Kimura Atsuko、Harada Chikako、Harada Takayuki
    • Journal Title

      Cell Death Discovery

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1038/s41420-023-01460-8

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Vision protection and robust axon regeneration in glaucoma models by membrane-associated Trk receptors.2023

    • Author(s)
      Nishijima E, Honda S, Kitamura Y, Namekata K, Kimura A, Guo X, Azuchi Y, Harada C, Murakami A, Matsuda A, Nakano T, Parada LF, Harada T.
    • Journal Title

      Mol Ther.

      Volume: 31 Issue: 3 Pages: 810-824

    • DOI

      10.1016/j.ymthe.2022.11.018

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of constitutively active K-Ras on axon regeneration after optic nerve injury2023

    • Author(s)
      Kiyota Naoki、Namekata Kazuhiko、Nishijima Euido、Guo Xiaoli、Kimura Atsuko、Harada Chikako、Nakazawa Toru、Harada Takayuki
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 799 Pages: 137124-137124

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2023.137124

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  • [Journal Article] ASK1 signaling regulates phase-specific glial interactions during neuroinflammation2022

    • Author(s)
      Guo Xiaoli、Kimura Atsuko、Namekata Kazuhiko、Harada Chikako、Arai Nobutaka、Takeda Kohsuke、Ichijo Hidenori、Harada Takayuki
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Issue: 6

    • DOI

      10.1073/pnas.2103812119

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  • [Journal Article] Effects of lighting environment on the degeneration of retinal ganglion cells in glutamate/aspartate transporter deficient mice, a mouse model of normal tension glaucoma2022

    • Author(s)
      Ohashi Tsutomu、Namekata Kazuhiko、Guo Xiaoli、Kimura Atsuko、Harada Chikako、Harada Takayuki
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 29 Pages: 101197-101197

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.101197

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 改変型神経栄養因子受容体を用いた神経保護および軸索再生治療の可能性.2024

    • Author(s)
      西島義道、行方和彦、本田紗里、北村裕太、木村敦子、郭曉麗、安土ゆり子、原田知加子、野呂隆彦、中野匡、原田高幸.
    • Organizer
      第128回日本眼科学会総会
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    • Invited
  • [Presentation] Neuroprotection and axon regeneration in glaucoma models by gene therapy using modified tyrosine kinase receptors.2023

    • Author(s)
      Harada T, Namekata K, Sotozono A, Shinozaki Y, Guo X, Harada C.
    • Organizer
      26th EVER CONGRESS
    • Related Report
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    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] DOCK3の構造変化を起こす低分子化合物による神経保護と軸索再生

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      https://www.igakuken.or.jp/retina/topics/topics15.html

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  • [Remarks] 緑内障モデルにおいて病態の進行を予防し、視神経を再生する、新しい遺伝子治療ベクター

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/retina/topics/topics14.html

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  • [Remarks] 視覚病態プロジェクト

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      https://www.igakuken.or.jp/retina/

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  • [Remarks] 緑内障モデルにおいて病態の進行を予防し、視神経を再生する、新しい遺伝子治療ベクター

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/topics/2022/1208.html

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  • [Remarks] Gene therapy using neurotrophin receptor

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/english/topics/2022/e-1208.html

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  • [Remarks] ASK1シグナルは神経炎症におけるグリア間相互作用を病期特異的に制御する

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      https://www.igakuken.or.jp/topics/2022/0201.html

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      2022 Research-status Report
  • [Remarks] ASK1 signaling regulates glial interactions

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/english/topics/2022/e-0201.html

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  • [Remarks] 視覚病態プロジェクト

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/project/detail/retina.html

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      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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