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Development of Gene Therapy for Glaucoma Using Modified TrkB receptor

Research Project

Project/Area Number 22K16985
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

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

Principal Investigator

NISHIJIMA Euido  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 (80909391)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords緑内障 / 神経保護 / 視神経再生 / TrkB / AAV / 遺伝子治療 / 神経軸索再生
Outline of Research at the Start

緑内障は、網膜神経節細胞が徐々に細胞死を引き起こす進行性の神経変性疾患である。神経細胞死によって低下した視機能の回復は不可能であるため、神経細胞を保護することが重要な課題である。代表者らは、常時活性型の神経栄養因子受容体を独自に開発しており、細胞保護に関与する細胞内シグナルの継続的な増強に成功した。この分子を用いた遺伝子治療では、正常眼圧緑内障モデルマウスにおける神経保護効果を見出している。そこで本研究では、複数の緑内障モデルマウスを用いた治療効果について、視機能検査および病理学的解析の両面から検討する。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to modify TrkB, the receptor for BDNF, into a constitutively active form, creating Farnesylated intracellular TrkB (F-iTrkB), and to use this for gene therapy to recover from blindness caused by optic nerve damage. F-iTrkB was introduced into the retinas of mice using an AAV2 vector, resulting in the protection of RGCs and the promotion of axonal regeneration. The regenerated axons reached the optic chiasm but did not sufficiently reach the visual centers. However, in a model where the optic nerve was severed just before the superior colliculus, the regenerated axons did reach the superior colliculus. These results suggest the possibility of partial recovery of visual function in blind mice. These findings were published in the journal Molecular Therapy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、これまで治療が難しいとされてきた視神経の損傷による失明に対し、遺伝子治療という新たなアプローチで挑戦したものである。独自に開発した常時活性型TrkB分子を用いることで、損傷を受けた網膜神経細胞の保護と再生を促進することに成功した。視神経損傷マウスを用いた解析では、視神経が切断されて失明状態に陥った個体の視機能が部分的に回復することが確認され、将来的に人への応用が期待される画期的な成果と言える。今後のさらなる改良により、多くの失明患者の Quality of Life (QOL) の向上と社会復帰の実現につながることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 Other

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

  • [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

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
    • 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

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] シンポジウム1 次世代の病態解明と治療を目指して2023

    • Author(s)
      西島義道
    • Organizer
      第34回日本緑内障学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜結合型Trk受容体による緑内障モデル動物における 視機能保護及び軸索再生効果2023

    • Author(s)
      西島義道
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 視覚病態プロジェクト ホームページ

    • URL

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

    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2025-01-30  

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