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遺伝子治療による神経保護・再生を活用した緑内障の治療研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K09820
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56060:眼科学関連
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

木村 敦子  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 (60569143)

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)
キーワード緑内障 / TrkB / 神経保護 / AAV / RGC / 遺伝子治療 / 軸索再生 / 神経再生
研究開始時の研究の概要

緑内障は視神経軸索が障害を受け、その細胞体であるRGCが死に至ることで視野障害が起きる神経変性疾患である。近年では軸索終末や樹状突起の退縮が起こり、神経回路が切断されることが発症原因とも考えられている。本研究では、軸索と樹状突起を再生させることで、神経回路を再構築し、一度低下した視機能が回復するか検討する。これには独自に作製したBDNFの受容体であるTrkBの常時活性型ウイルスベクター(AAV2-CA-TrkB)を活用し、視神経挫滅モデルにおいてTrkBシグナル増強による軸索および樹状突起の保護・再生のメカニズムを追求し、AAV2-CA-TrkBによる遺伝子治療の有効性を検証する。

研究成果の概要

脳由来神経栄養因子(BDNF)の受容体であるTrkBの常時活性型 (F-iTrkB)を独自に作製し、アデノ随伴ウィルス(AAV)によって網膜神経節細胞(RGC)に発現させると強力な神経保護および神経突起再生効果を示すこを発見した。しかし今のところ、その詳しいメカニズムはわかっていない。そこで、本研究では遺伝子治療を活用して、TrkBシグナル増強が遺伝子発現に与える影響について検討した。RGCにおける遺伝子発現パターンについて、RNA-seqを活用して比較したところ神経変性疾患に関連する遺伝子の発現変動が確認された。また、高眼圧緑内障モデルマウスに対する遺伝子治療では神経保護効果を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

F-iTrkBのウイルスベクターによる神経保護・再生の際に、変動する遺伝子群をRNA-seqによって網羅的に解析することで、細胞内におけるシグナル応答についてより深い知見を得ることができた。得られたデータを活用して、今後はより効果的な遺伝治療の開発につながることを期待したい。

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

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [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] 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] 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] 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] リパスジル点眼は視神経損傷後の成体マウスにおいて神経保護と軸索再生を促進する2021

    • 著者名/発表者名
      西島義道、行方和彦、木村敦子、郭 暁麗、原田知加子、野呂隆彦、中野 匡、原田高幸
    • 雑誌名

      日本眼科学会雑誌

      巻: 125 ページ: 82-82

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [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
  • [学会発表] Gene therapy with modified TrkB induces neuroprotection and axon regeneration2021

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Kimura, Euido Nishijima, Yuta Kitamura, Sari Honda, Xiaoli Guo, Chikako Harada, Kazuhiko Namekata, Takayuki Harada
    • 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
    • 国際学会
  • [学会発表] Microglial DOCK8 and neurodegeneration2021

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Kimura, Kazuhiko Namekata, Xiaoli Guo, Nobutaka Arai, Chikako Harada, Takayuki Harada
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Applied Biochemistry and Biotechnology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] AAV-mediated delivery of constitutively active TrkB promotes CNS axon regeneration and neuroprotection2021

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Kimura, Euido Nishijima, Yuta Kitamura, Sari Honda, Xiaoli Guo, Chikako Harada, Kazuhiko Namekata, Takayuki Harada
    • 学会等名
      Neuroscience 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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] 活性型TrkBを用いた遺伝子治療は上丘における網膜神経節細胞の軸索再生を促進する2020

    • 著者名/発表者名
      本田紗里、金義道、北村裕太、郭暁麗、木村敦子、行方和彦、松田彰、村上晶、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] 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] 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] 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] 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] 研究室HP

    • URL

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

    • 関連する報告書
      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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