Development of gene delivery system for gene therapy using transsynaptic anterograde viral vectors

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21664
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: Ito Tetsufumi 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (90334812)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 日置 寛之 順天堂大学, 医学部, 教授 (00402850) ; 西村 幸司 帝京大学, 医学部, 講師 (20405765)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: ウイルスベクター / 経シナプス感染 / 順行性

Outline of Final Research Achievements

Damage on sensory organs results reduction of neuronal activity, and compensatory plasticity occurs to enhance neuronal activity in the sensory pathway. This is the cause of tinnitus, which is difficult to cure. If we introduce extrinsic gene in the whole sensory pathway, we may reduce the activity in the whole pathway. In this study, we examined the properties of avian adeno-associated virus (A3V) to test whether A3V is suitable to deliver genes in the whole sensory pathway or not. Based on the distribution of labeled cells, the transport direction of A3V is mostly anterograde, and infection spread anterogradely and transsynaptically to several synapses.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

感覚器に障害が起こり活動性が低下すると、低下した活動性を補償するため感覚系神経路全体に可塑的変化が起こり、興奮性が異常に高まって様々な症状が生じる。耳鳴、慢性疼痛、視力障害による幻視などがその例であり、症状は難治性である。もし経路全体に渡って遺伝子導入を行い、経路全体の活動性を下げることができれば、これらの症状を緩和することが可能であろう。本研究で調べたA3Vは外来遺伝子を特定の感覚経路に導入することができ、また毒性も低いため、遺伝子治療ツールとしての潜在性は高い。