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活性化型TrkBの遺伝子治療による神経再生および失明からの視機能回復

研究課題

研究課題/領域番号 20K07751
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分51030:病態神経科学関連
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

行方 和彦  公益財団法人東京都医学総合研究所, 疾患制御研究分野, 副参事研究員 (70392355)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード神経再生 / TrkB / AAV / 緑内障 / 軸索再生 / 遺伝子治療 / 神経保護・再生 / TrkBシグナル
研究開始時の研究の概要

本研究では網膜の神経に注目し、TrkBを用いた遺伝子治療によって神経再生を強力に促し、軸索損傷によって失明したマウスの視機能回復に挑戦する。具体的には、アデノ随伴ウィルス(AAV)による遺伝子発現、組織透明化による細胞の立体画像解析、optogeneticsによるタンパク発現制御、遺伝子改変マウスなど様々なツールを利用して、神経保護と軸索再生療法の可能性に挑戦する。また、その分子機序解明のために、細胞内シグナル、微小管形成、軸索輸送などの検討を行う。本研究から得られた知見は緑内障や脊髄損傷など、軸索変性を引き起こす多くの神経変性疾患において、広く有益な成果となることが期待される。

研究成果の概要

本研究では、独自開発した常時活性型TrkB分子を活用した遺伝子治療よって網膜神経節細胞の保護効果および軸索再生効果を促進させることで、失明したマウスの視機能回復の可能性について検討した。常時活性型TrkB分子を発現した網膜神経節細胞では、視神経挫滅によって誘導される細胞死を強く抑制した。また、切断された軸索再生効果もあり、再生軸索が視交叉まで到達することを確認した。さらに、緑内障モデルマウスでは、神経保護効果だけでなく視機能低下の抑制効果も確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これらの成果から、常時活性型TrkB分子は、細胞内のシグナル活性化を介してin vivoにおけるマウス網膜神経節細胞の保護・再生を強力に促進することが判明した。したがってアデノ随伴ウィルスなどの遺伝子治療との併用することで、緑内障などの網膜神経変性に対する新たな治療法となる可能性に期待が持たれる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Vision protection and robust axon regeneration in glaucoma models by membrane-associated Trk receptors.2023

    • 著者名/発表者名
      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.
    • 雑誌名

      Mol Ther.

      巻: 31 号: 3 ページ: 810-824

    • DOI

      10.1016/j.ymthe.2022.11.018

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of constitutively active K-Ras on axon regeneration after optic nerve injury2023

    • 著者名/発表者名
      Kiyota Naoki、Namekata Kazuhiko、Nishijima Euido、Guo Xiaoli、Kimura Atsuko、Harada Chikako、Nakazawa Toru、Harada Takayuki
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 799 ページ: 137124-137124

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2023.137124

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Astrocytic dysfunction induced by ABCA1 deficiency causes optic neuropathy2022

    • 著者名/発表者名
      Shinozaki Youichi、Leung Alex、Namekata Kazuhiko、Saitoh Sei、Nguyen Huy Bang、Takeda Akiko、Danjo Yosuke、Morizawa Yosuke M.、Shigetomi Eiji、Sano Fumikazu、Yoshioka Nozomu、Takebayashi Hirohide、Ohno Nobuhiko、Segawa Takahiro、Miyake Kunio、Kashiwagi Kenji、Harada Takayuki、Ohnuma Shin-ichi、Koizumi Schuichi
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 号: 44 ページ: 1081-1081

    • DOI

      10.1126/sciadv.abq1081

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ASK1 signaling regulates phase-specific glial interactions during neuroinflammation2022

    • 著者名/発表者名
      Guo Xiaoli、Kimura Atsuko、Namekata Kazuhiko、Harada Chikako、Arai Nobutaka、Takeda Kohsuke、Ichijo Hidenori、Harada Takayuki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 6

    • DOI

      10.1073/pnas.2103812119

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic inhibition of collapsin response mediator protein‐2 phosphorylation ameliorates retinal ganglion cell death in normal‐tension glaucoma models2022

    • 著者名/発表者名
      Brahma Musukha Mala、Takahashi Kazuya、Namekata Kazuhiko、Harada Takayuki、Goshima Yoshio、Ohshima Toshio
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 27 号: 8 ページ: 526-536

    • DOI

      10.1111/gtc.12971

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of lighting environment on the degeneration of retinal ganglion cells in glutamate/aspartate transporter deficient mice, a mouse model of normal tension glaucoma2022

    • 著者名/発表者名
      Ohashi Tsutomu、Namekata Kazuhiko、Guo Xiaoli、Kimura Atsuko、Harada Chikako、Harada Takayuki
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 29 ページ: 101197-101197

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.101197

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ocular expression of cyclin-dependent kinase 5 in patients with proliferative diabetic retinopathy.2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Sano, Kazuhiko Namekata, Masanori Niki, Kentaro Semba, Fumiko Murao, Takayuki Harada, Yoshinori Mitamura
    • 雑誌名

      Journal of Diabetes Investigation

      巻: 13 号: 4 ページ: 628-628

    • DOI

      10.1111/jdi.13702

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Loss of P2Y <sub>1</sub> receptors triggers glaucoma‐like pathology in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Hamada Kentaro、Shinozaki Youichi、Namekata Kazuhiko、Matsumoto Mami、Ohno Nobuhiko、Segawa Takahiro、Kashiwagi Kenji、Harada Takayuki、Koizumi Schuichi
    • 雑誌名

      British Journal of Pharmacology

      巻: 178 号: 22 ページ: 4552-4571

    • DOI

      10.1111/bph.15637

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Roles of the DOCK-D family proteins in a mouse model of neuroinflammation2020

    • 著者名/発表者名
      Namekata Kazuhiko、Guo Xiaoli、Kimura Atsuko、Azuchi Yuriko、Kitamura Yuta、Harada Chikako、Harada Takayuki
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: in press 号: 19 ページ: 6710-6720

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.010438

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Topical ripasudil stimulates neuroprotection and axon regeneration in adult mice following optic nerve injury2020

    • 著者名/発表者名
      Nishijima Euido、Namekata Kazuhiko、Kimura Atsuko、Guo Xiaoli、Harada Chikako、Noro Takahiko、Nakano Tadashi、Harada Takayuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 15709-15709

    • DOI

      10.1038/s41598-020-72748-3

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] EAAT1 variants associated with glaucoma2020

    • 著者名/発表者名
      Yanagisawa Michiko、Namekata Kazuhiko、Aida Tomomi、Katou Sayaka、Takeda Takuya、Harada Takayuki、Fuse Nobuo、the Glaucoma Gene Research Group、Tanaka Kohichi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 529 号: 4 ページ: 943-949

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.06.099

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Suppression of Oxidative Stress as Potential Therapeutic Approach for Normal Tension Glaucoma2020

    • 著者名/発表者名
      Harada Chikako、Noro Takahiko、Kimura Atsuko、Guo Xiaoli、Namekata Kazuhiko、Nakano Tadashi、Harada Takayuki
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 9 号: 9 ページ: 874-874

    • DOI

      10.3390/antiox9090874

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] DOCKファミリー分子が視神経炎症を重症化する分子メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      行方和彦
    • 学会等名
      第126回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Constitutively active Ras promotes protection and axon regeneration in retinal ganglion cells after optic nerve injury.2022

    • 著者名/発表者名
      Kiyota N, Namekata K, Guo X, Kimura A, Nakazawa T, Harada T
    • 学会等名
      ARVO2022 meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 活性型TrkBを活用した遺伝子治療による神経保護と軸索再生.2021

    • 著者名/発表者名
      行方和彦、西島義道、北村裕太、本田紗里、郭曉麗、木村敦子、原田知加子、原田高幸.
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] AAV-mediated delivery of constitutively active TrkB promotes CNS axon regeneration and neuroprotection.2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura A, Nishijima E, Kitamura Y, Honda S, Guo X, Harada C, Namekata K, Harada T.
    • 学会等名
      Neuroscience Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Microglial DOCK8 and neurodegeneration.2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura A, Namekata K, Guo X, Arai N, Harada C, Harada T.
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Applied Biochemistry and Biotechnology (ABB 2021).
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The renin-angiotensin system regulates neurodegeneration in a mouse model of optic neuritis.2021

    • 著者名/発表者名
      Guo X, Namekata K, Kimura A, Harada C, Harada T.
    • 学会等名
      3rd Annual Global Conference on Neuroscience and Neurology.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gene therapy with modified TrkB induces neuroprotection and axon regeneration.2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura A, Nishijima E, Kitamura Y, Honda S, Guo X, Harada C, Namekata K, Harada T.
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Gene therapy with mutant TrkB receptor protects retinal ganglion cell and retinal function in a mouse model of normal tension glaucoma.2021

    • 著者名/発表者名
      Nishijima E, Honda S, Namekata K, Kimura A, Guo X, Harada C, Nakano T, Harada T.
    • 学会等名
      World Glaucoma Congress 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Gene therapy with mutant TrkB receptors protects retinal neurons and promotes optic nerve regeneration without ligands.2021

    • 著者名/発表者名
      Nishijima E, Namekata K, Kimura A, Kitamura Y, Honda S, Guo X, Harada C, Nakano T, Harada T.
    • 学会等名
      ARVO 2021 meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 活性型Rasの遺伝子治療による視神経保護と再生への影響.2020

    • 著者名/発表者名
      金義道、本田紗里、北村裕太、郭暁麗、木村敦子、行方和彦、中野匡、原田高幸
    • 学会等名
      第124回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Loss of astrocytic ABCA1 induces normal tension glaucoma.2020

    • 著者名/発表者名
      Shinozaki, Y., Namekata, K., Kashiwagi, K., Ohno, N., Segawa, T., Harada, T., Koizumi, S.
    • 学会等名
      FENS 2020 Virtual Forum
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GLAST欠損マウスによる網膜神経節細胞樹状突起の解析.2020

    • 著者名/発表者名
      北村裕太、行方和彦、木村敦子、郭暁麗、山本修一、原田高幸.
    • 学会等名
      第31回日本緑内障学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 失明からの視機能回復に向けた新規遺伝子治療ベクターの開発.2020

    • 著者名/発表者名
      金義道、行方和彦、本田紗里、木村敦子、北村裕太、中野匡、原田高幸.
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] TrkB欠損マウスにおける網膜神経節細胞の変性過程の検討.2020

    • 著者名/発表者名
      北村裕太、安土ゆり子、行方和彦、木村敦子、郭暁麗、山本修一、原田高幸.
    • 学会等名
      第74回日本臨床眼科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所 視覚病態プロジェクト

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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