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Therapeutic development and role of non-neuronal cells in dorsal root ganglion for neuropathic pain

Research Project

Project/Area Number 19K09543
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

Enomoto Mitsuhiro  東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院, 非常勤講師 (90451971)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 辻 邦和  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, ジョイントリサーチ講座教授 (20323694)
大川 淳  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30251507)
平井 高志  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (40510350)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords神経障害性疼痛 / 末梢神経障害 / 後根神経節 / 末梢神経損傷
Outline of Research at the Start

加齢に伴い脊柱、関節変性が進行し、長期の神経圧迫は「神経障害性疼痛」となり治療に難渋する。疼痛の中継点である後根神経節(DRG)の過剰な反応は慢性疼痛の原因となる。今回、疼痛を調節するDRG内の非神経細胞(サテライトグリア、血管内皮細胞)の役割が重要と考えている。遺伝子改変マウスを使用し、慢性疼痛動物モデルの作成、分子生物学的手法を用いることで同細胞の機能を明らかにし、疼痛伝達を制御することで新規治療法を開発していく。

Outline of Final Research Achievements

Spared nerve injury (SNI) model exhibits strong mechanical hypersensitivity in the sural nerve dominant area. Wild-type mice were used and neuron, satellite cell (SGC), and microglia in lumbar DRGs were histologically analyzed 1, 3 and 6 weeks after SNI. The number of neuron decreased 1 week and maintained up to 6 weeks after SNI. In contrast, the number of SGC showed an increase 1 week and stepwise decline 6 weeks after SNI. The number of microglia also showed an increase and then decreased 3 weeks after SNI. The activation of SGC maintained for 6 weeks. These results indicate that SGC would induce prolonged painful states after nerve injury. Further analyses are needed for gene profiles such as ion channels between neuron and non-neuronal cell. Finally, systemic administration of heteroduplex oligonucleotide (HDO) significantly inhibited gene expression in DRGs. A therapy with HDO may be a clinically effective approach to modify gene expressions of DRGs for chronic neuropathic pain.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脊椎変性疾患や絞扼性末梢神経障害を有していると「神経痛」を訴えることが多く、治療に難渋する。本研究目的は、神経伝達経路の後根神経節(DRG)で慢性疼痛に関与する細胞、分子を探索し、新規治療の開発を行うことである。本研究期間では、DRG内の神経細胞と非神経細胞であるグリアが密接に関与し、疼痛の慢性化に寄与することが明らかになった。さらに新規核酸医薬HDOの静脈注射によってDRGの遺伝子制御が可能となった。今後、DRGを標的としたHDOによる遺伝子制御によって「神経痛」の克服を目指す。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Systemic DNA/RNA heteroduplex oligonucleotide administration for regulating the gene expression of dorsal root ganglion and sciatic nerve.2022

    • Author(s)
      Kaburagi H, Nagata T, Enomoto M, Hirai T, Ohyagi M, Ihara K, Yoshida-Tanaka K, Ebihara S, Asada K, Yokoyama H, Okawa A, Yokota T.
    • Journal Title

      Mol. Ther. Nucleic. Acids.

      Volume: 6 Pages: 910-919

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2022.05.006

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multiple and early hyperbaric oxygen treatments enhance muscle healing after muscle contusion injury: a pilot study2021

    • Author(s)
      Yamamoto N, Oyaizu T, Yagishita K, Enomoto M, Horie M, Okawa A.
    • Journal Title

      Undersea Hyperb Med.

      Volume: 48 Pages: 227-238

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 骨格筋圧挫損傷後急性期において高気圧酸素治療によりもたらされる血管新生・筋再生促進メカニズム2021

    • Author(s)
      山本 尚輝, 小柳津 卓哉, 榎本 光裕, 堀江 正樹, 大川 淳, 柳下 和慶
    • Journal Title

      日本高気圧環境・潜水医学会雑誌

      Volume: 56 Pages: 14-23

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DNA Microarray Analysis of Differential Gene Expression in the Dorsal Root Ganglia of Four Different Neuropathic Pain Mouse Models2020

    • Author(s)
      Yokoyama Hiroyuki、Hirai Takashi、Nagata Tetsuya、Enomoto Mitsuhiro、Kaburagi Hidetoshi、Leiyo Li、Motoyoshi Takayuki、Yoshii Toshitaka、Okawa Atsushi、Yokota Takanori
    • Journal Title

      Journal of Pain Research

      Volume: Volume 13 Pages: 3031-3043

    • DOI

      10.2147/jpr.s272952

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] VEGF and bFGF induction by nitric oxide is associated with hyperbaric oxygen-induced angiogenesis and muscle regeneration2020

    • Author(s)
      Yamamoto Naoki、Oyaizu Takuya、Enomoto Mitsuhiro、Horie Masaki、Yuasa Masato、Okawa Atsushi、Yagishita Kazuyoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 2744-2744

    • DOI

      10.1038/s41598-020-59615-x

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 末梢神経障害性疼痛モデルにおける後根神経節のグリア・マクロファージの変化2022

    • Author(s)
      羽片 創, 蘇 晨, 平井 高志, 榎本 光裕, 大川 淳
    • Organizer
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経障害性疼痛時における後根神経節ニューロンとサテライトグリアの役割2022

    • Author(s)
      蘇 晨, 羽片 創, 平井 高志, 榎本 光裕, 大川 淳
    • Organizer
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス神経障害性疼痛モデルにおける腰部後根神経節のニューロン・グリア変化2021

    • Author(s)
      Su Chen, 横山 裕之, 元吉 貴之, 平井 高志, 榎本 光裕, 大川 淳
    • Organizer
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] DNAマイクロアレイを用いたマウス腰部後根神経節における神経障害性疼痛関連遺伝子の調査2020

    • Author(s)
      横山 裕之, 平井 高志, 榎本 光裕, 鏑木 秀俊, 吉井 俊貴, 永田 哲也, 横田 隆徳, 大川 淳
    • Organizer
      第35回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 骨格筋圧挫損傷急性期において高気圧高酸素環境は低酸素誘導因子の増加を介して筋新生に至る過程を促進する2020

    • Author(s)
      山本 尚輝, 小柳津 卓哉, 榎本 光裕, 堀江 正樹, 大原 敏之, 塩田 幹夫, 柳下 和慶, 大川 淳
    • Organizer
      第35回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Remodeling of neuromuscular junctions in target muscle following nerve regeneration in mice after delayed peripheral nerve repair2020

    • Author(s)
      Leyang Li, Mitsuhiro Enomoto, Hiroyuki Yokoyama, Hidetoshi Kaburagi, Takashi Hirai, Yoshiaki Wakabayashi, Shinichi Sotome, Atsushi Okawa
    • Organizer
      Orthopaedic Research Society 2020 Annual Meeting
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 神経障害性疼痛モデルマウスの腰部後根神経節におけるarginine vasopressin receptor 1aの関与2019

    • Author(s)
      横山 裕之, 平井 高志, 榎本 光裕, 永田 哲也, 横田 隆徳, 大川 淳
    • Organizer
      第34回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 末梢神経損傷再建後の標的神経筋内でのSchwann細胞と神経筋接合部構成分子の発現変化2019

    • Author(s)
      李 楽陽, 榎本 光裕, 鏑木 秀俊, 横山 裕之, 平井 高志, 若林 良明, 大川 淳
    • Organizer
      第34回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 東京医科歯科大学整形外科

    • URL

      https://tmdu-orth.jp/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report 2020 Research-status Report 2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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