Gene therapy targeting striatal dysfunction for Parkinson’s disease
针对帕金森病纹状体功能障碍的基因疗法
基本信息
- 批准号:10557885
- 负责人:
- 金额:$ 56.15万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-02-01 至 2027-01-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AffectAnimal ModelAreaAttentionBehaviorBehavioralBilateralBinding SitesBrainBrain regionCell membraneCellsChronicClinicalClinical TrialsCognitiveCognitive deficitsCorpus striatum structureDataDevelopmentDiseaseDisease ProgressionDisease modelDopamineDopamine D1 ReceptorDopamine D2 ReceptorDoseDyskinetic syndromeElectrophysiology (science)EvaluationEvolutionFunctional disorderGene ExpressionGene SilencingGenesGeneticGlutamatesGrantHealthHyperactivityImpaired cognitionInjectionsLearningLevodopaMPTP PoisoningMPTP modelMPTP non-human primateMeasuresMemoryMidbrain structureModelingMorphologyMotorMovementNeurobehavioral ManifestationsNeuronsOutcome MeasureParkinson DiseaseParkinsonian DisordersPathologicPatientsPerformancePeriodicalsPharmacotherapyPhenotypePhysiologicalPlayPrimatesRattusRecombinant adeno-associated virus (rAAV)RegulationResearchResolutionRodentRoleSafetySignal TransductionStandard ModelStructureSynapsesTestingTherapeutic EffectUp-RegulationViral VectorViruscognitive changecognitive testingdisabilitydrug actionefficacy evaluationfunctional restorationgene therapyglutamatergic signalingimprovedimproved mobilityin vivoinhibitorknock-downmotor deficitmotor disordermotor impairmentmotor symptomnigrostriatal degenerationnonhuman primatenovelnovel therapeutic interventionoptogeneticsparkinsonian non-human primatepreclinical studypromoterresponsesafety assessmentsmall hairpin RNAsynaptic functiontargeted treatmenttherapeutic targettooltranslational studyvector
项目摘要
Project Summary
Parkinson’s disease (PD) is characterized by motor abnormalities primarily caused by loss of midbrain
dopamine (DA) cells, which significantly modulate striatal neurons. DA depletion is thus associated with altered
function of striatal projection neurons (SPNs). SPN dysregulation is evidenced by significant morphological and
physiological changes, as shown in numerous ex-vivo and in-vivo studies. Furthermore, our studies in primate
models and patients have revealed pathological hyperactivity of SPNs. A key contributor to this hyperactivity is
the excitatory glutamate signaling. This has been recently demonstrated with selective striatal blockade of
NMDARs. The block reduces hyperactivity and controls the altered neuronal responses to DA replacement.
Furthermore, it has significant effects on parkinsonian motor symptoms. Therefore, data support that reducing
NMDAR signaling on SPNs may have therapeutic effects in PD. Given the largely conserved structure of
NMDARs across brain regions, pharmacotherapies are generally limited by widespread drug actions. We
recently tested gene therapies targeting NMDAR subunit expression in the striatum. Our preliminary data
generated with exploratory tests in rodents showed that, indeed, gene knockdown (KD) of GluN2 subunits may
offer a novel therapeutic strategy to improve motor symptoms of PD. Thus, data support advanced preclinical
studies of GluN2 gene KD in non-human primates (NHP) for extensive evaluation of this gene therapy in the
gold-standard model of PD.
In this project we plan to demonstrate “efficacy” of GluN2 gene KD for various motor and cognitive symptoms
of PD. The studies will use primate MPTP models and shRNA viral vector injections in the striatum to suppress
gene expression of GluN2 in SPNs. A battery of motor and cognitive tests will be used over a prolonged term
post-virus administration to determine stable, chronic effects. Taking advantage of PD modeling in NHPs,
different disease stages will also be evaluated. We also include additional outcome measures to evaluate
“safety” of targeting the proper assembly of NMDAR in the striatum. Finally, we will validate this gene therapy
with electrophysiology data demonstrating specific effects on altered SPN activity, and applying optogenetics.
for cell resolution in NHP recordings. Overall, the research strategy in this proposal is based on optimal animal
models, viral vectors of proven efficiency, extensive testing of motor, cognitive, and other behaviors, and
precision tools for electrophysiology. We expect that results of these studies demonstrate efficacy and safety
with translational data to support further development of striatal GluN2 gene therapy for PD.
项目概要
帕金森病 (PD) 的特点是主要由中脑缺失引起的运动异常
多巴胺 (DA) 细胞显着调节纹状体神经元,因此与 DA 消耗有关。
纹状体投射神经元 (SPN) 的功能失调可通过显着的形态学和
生理变化,如许多离体和体内研究所示此外,我们对灵长类动物的研究。
模型和患者已经揭示了 SPN 的病理性过度活跃,这是造成这种过度活跃的一个关键因素。
最近通过选择性纹状体阻断证实了这一点。
NMDAR。该阻断可减少多动症并控制对 DA 替代的神经反应的改变。
此外,它对帕金森运动症状有显着影响,因此,数据支持减少。
鉴于 SPN 的结构很大程度上保守,NMDAR 信号传导可能对 PD 具有治疗作用。
NMDAR 跨脑区,药物治疗通常受到广泛的药物作用的限制。
我们最近测试了针对纹状体 NMDAR 亚基表达的基因疗法。
在啮齿类动物中进行的探索性测试表明,GluN2 亚基的基因敲低(KD)确实可能
提供了一种改善帕金森病运动症状的新治疗策略,因此,数据支持先进的临床前研究。
在非人类灵长类动物 (NHP) 中进行 GluN2 基因 KD 的研究,以广泛评估该基因疗法在
PD 的金标准模型。
在这个项目中,我们计划展示 GluN2 基因 KD 对各种运动和认知症状的“功效”
该研究将使用灵长类 MPTP 模型和在纹状体中注射 shRNA 病毒载体来抑制 PD。
SPN 中 GluN2 的基因表达将长期使用一系列运动和认知测试。
病毒后给药以确定稳定的慢性效应,利用 NHP 的 PD 模型,
我们还将评估不同的疾病阶段。
靶向 NMDAR 在纹状体中正确组装的“安全性” 最后,我们将验证这种基因疗法。
电生理学数据证明了对 SPN 活性改变的特定影响,并应用光遗传学。
总体而言,本提案中的研究策略基于最佳动物。
模型、经过验证的效率的病毒载体、对运动、认知和其他行为的广泛测试,以及
我们期望这些研究的结果能够证明其有效性和安全性。
转化数据支持进一步开发针对 PD 的纹状体 GluN2 基因疗法。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Stella M Papa其他文献
Reducing the hyperactivity of SPNs can inhibit development of L-Dopa-induced dyskinesias.
减少 SPN 的过度活跃可以抑制左旋多巴引起的运动障碍的发展。
- DOI:
- 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Goichi Beck;Stella M Papa;Hideki Mochizuki. - 通讯作者:
Hideki Mochizuki.
Stella M Papa的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Stella M Papa', 18)}}的其他基金
Dopamine signal transduction in striatal neurons in Parkinson’s disease
帕金森病纹状体神经元的多巴胺信号转导
- 批准号:
10353674 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
NMDA RECEPTOR AS THERAPEUTIC TARGET FOR PARKINSON?S DISEASE
NMDA 受体作为帕金森病的治疗靶点
- 批准号:
8357477 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
MOTOR EFFECTS OF PDE10A INHIBITORS IN PRIMATES
PDE10A 抑制剂对灵长类动物的运动影响
- 批准号:
8357478 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
MOTOR EFFECTS DERMAL FIBROBLAST GRAFTS IN GLOBUS PALLIDUS- PARKINSONIAN PRIMATES
苍白球-帕金森病灵长类动物真皮成纤维细胞移植物的运动效应
- 批准号:
8357537 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
REGULATION OF MOTOR FUNCTION IN PARKINSON'S DISEASE
帕金森病运动功能的调节
- 批准号:
8357414 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
NMDA RECEPTOR AS THERAPEUTIC TARGET FOR PARKINSON?S DISEASE
NMDA 受体作为帕金森病的治疗靶点
- 批准号:
8172433 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
MOTOR EFFECTS OF PDE10A INHIBITORS IN PRIMATES
PDE10A 抑制剂对灵长类动物的运动影响
- 批准号:
8172434 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
REGULATION OF MOTOR FUNCTION IN PARKINSON'S DISEASE
帕金森病运动功能的调节
- 批准号:
8172345 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
Regulation of Motor Function in Parkinson's Disease
帕金森病运动功能的调节
- 批准号:
7220028 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
Regulation of Motor Function in Parkinson's Disease
帕金森病运动功能的调节
- 批准号:
7385077 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
相似国自然基金
髋关节撞击综合征过度运动及机械刺激动物模型建立与相关致病机制研究
- 批准号:82372496
- 批准年份:2023
- 资助金额:48 万元
- 项目类别:面上项目
基于中医经典名方干预效应差异的非酒精性脂肪性肝病动物模型证候判别研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:53 万元
- 项目类别:面上项目
利用肝癌动物模型开展化学可控的在体基因编辑体系的研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
雌激素抑制髓系白血病动物模型中粒细胞异常增生的机制
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
无菌动物模型与单细胞拉曼技术结合的猴与人自闭症靶标菌筛选及其机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Childhood trauma, hippocampal function, and anhedonia among those at heightened risk for psychosis
精神病高危人群中的童年创伤、海马功能和快感缺失
- 批准号:
10825287 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
Anti-flavivirus B cell response analysis to aid vaccine design
抗黄病毒 B 细胞反应分析有助于疫苗设计
- 批准号:
10636329 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
Targeting Myosin to Treat Polycystic Kidney Disease
靶向肌球蛋白治疗多囊肾
- 批准号:
10699859 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
The Role of Glycosyl Ceramides in Heart Failure and Recovery
糖基神经酰胺在心力衰竭和恢复中的作用
- 批准号:
10644874 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别:
Dynamic neural coding of spectro-temporal sound features during free movement
自由运动时谱时声音特征的动态神经编码
- 批准号:
10656110 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 56.15万 - 项目类别: