美国国立卫生研究院(NIH)国家眼科研究所(National Eye Institute)支持的一项研究显示，在小鼠青光眼模型中，一种基因疗法可以保护视神经细胞，并保留视力。这些发现为开发青光眼的神经保护疗法开辟了一条道路，青光眼是造成视力损害和失明的主要原因。该报告发表在《细胞》杂志上。

青光眼是由视神经不可逆转的神经退化引起的，视神经是视网膜神经节细胞的轴突束，将眼睛的信号传递到大脑，产生视觉。现有的治疗方法是通过降低升高的眼压来减缓视力下降，然而一些青光眼在眼压正常的情况下仍会发展成失明。神经保护疗法将是一个飞跃，能够满足缺乏治疗选择的患者的需求。

“我们的研究首次表明,激活CaMKII途径帮助保护视网膜神经节细胞免受各种伤害和在多个青光眼模型,”这项研究的首席研究员说,Bo Chen博士的眼科学和神经科学副教授伊坎医学院在纽约市西奈山。

CaMKII(钙/钙调素依赖的蛋白激酶II)途径调节整个身体的关键细胞过程和功能，包括眼睛的视网膜神经节细胞。然而，CaMKII在视网膜神经节细胞健康中的确切作用尚不清楚。例如，对CaMKII活性的抑制，已经被证明对视网膜神经节细胞是保护性的还是有害的，这取决于环境条件。

利用CaMKII活性的抗体标记，Chen的团队发现，当视网膜神经节细胞暴露于毒素或视神经压伤造成的创伤时，CaMKII通路信号就会受损，这表明CaMKII活性和视网膜神经节细胞存活之间存在相关性。

在寻找干预方法的过程中，他们发现通过基因疗法激活CaMKII通路可以保护视网膜神经节细胞。在小鼠遭受毒性损伤之前(会对细胞造成快速损伤)和视神经损伤之后(会造成较慢的损伤)对其进行基因治疗，可以增加CaMKII的活性，并有力地保护视网膜神经节细胞。

在接受基因治疗的小鼠中，77%的视网膜神经节细胞在毒性损伤后存活了12个月，而对照组小鼠的存活率为8%。视神经挤压6个月后，77%的视网膜神经节细胞存活，而对照组为7%。

同样，通过基因治疗提高CaMKII活性，在基于眼压升高或遗传缺陷的青光眼模型中，证明了视网膜神经节细胞的保护作用。

根据视网膜电图测量的细胞活动和视觉皮层活动模式，视网膜神经节细胞存活率的提高意味着视觉功能更有可能得到保留。

三项基于视觉的行为测试也证实了接受治疗的小鼠具有持续的视觉功能。在一项视觉水任务中，老鼠被训练在电脑显示器上的视觉刺激的基础上游向一个水下平台。深度感知通过一项视觉悬崖测试得到了证实，该测试基于老鼠天生倾向于走到悬崖的浅边。最后，一项即将进行的测试表明，与未接受治疗的小鼠相比，接受治疗的小鼠在看到头顶上设计的模拟威胁的刺激时，更倾向于做出防御性反应(通过隐藏、冻结或尾巴抖动)。

“如果我们使视网膜神经节细胞对导致青光眼细胞死亡的损伤更有抵抗力和耐受性，它们可能能够存活更长时间并维持其功能，”陈总结道。

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Guo X, Zhou J, Starr C, Mohns EJ, Li Y, Chen E, Yoon Y, Kellner Cp, Tanaka K, Wang H, Liu W, LR, Demb JB, Crair MC, and Chen B. "preservation of vision after CaMKII-mediated protection of retinal ganglion cells." published online July 22, 2021 in Cell.