新生児ラット脳幹脊髄標本を用いたマルチモーダル鎮痛の神経機構の解明

Research Project

Project/Area Number	19K18478
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research Institution	Showa University
Principal Investigator	津澤佳代昭和大学, 医学部, 講師 (70796367)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000) Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000) Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords	アセトアミノフェン / カンナビノイド受容体 / 新生児ラット / acetaminophen / cannabinoid receptor / newborn rat / multimodal analgesia
Outline of Research at the Start	アセトアミノフェンの鎮痛効果に関しては、シクロオキシゲナーゼ（COX）の阻害やカンナビノイド（CB1）受容体、トランジェントレセプターポテンシャルチャネル（TRPV1）の活性化、セロトニン（5HT）神経系の活性化との関連が示唆されているが、作用機構が十分に解明されているわけではない。臨床ではアセトアミノフェンの定時投与による、併用薬剤の減量等の可能性が示唆されているが、長時間に及ぶ薬物の作用の解析は困難であり、未解決な点も多い。本研究では、新生児ラット摘出脳幹-脊髄標本を用いて、カンナビノイド受容体の役割を明らかにし、その他鎮痛薬と併用した際の反応についても調べ，その作用機構の解明を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	アセトアミノフェンの定時投与を用いたマルチモーダル鎮痛において、アセトアミノフェンは、AM404へと代謝されて鎮痛効果を示し、COXの阻害やCB1受容体・TRPV1の活性化を行う他、セロトニン神経系を含む下行性疼痛抑制系を賦活する可能性が示唆されているが、その詳しい作用機序は明らかではない。AM404はアナンダミドトランスポーター阻害剤として知られているが、TRPV1アゴニストとして働くことも知られている。本研究では、特にアセトアミノフェンの鎮痛効果において、脊髄カンナビノイド受容体の役割に注目して研究を進める。ラット脊髄の摘出標本（in vitro）を用いて、脊髄背側神経根を刺激した際に得られる腹側神経根の反射電位の大きさを侵害受容反応として評価した。カンナビノイド受容体アンタゴニストAM251は、反射電位の増強を引き起こした。この増強はwashout後も1時間以上持続した。しかし，アナンダミドトランスポーター阻害剤AM404単独投与では、反射電位の一時的減衰は見られたが、その後顕著な変化は認められなかった。さらにカンナビノイド受容体アゴニストであるノラジンエーテル、あるいはWIN55 212-2を投与した際の反射電位にも有意な変化は認められなかった。また、刺激頻度を60秒毎から10秒毎に増やした場合においては、AM251 投与した際、反射電位が増強する傾向にあることが予想されたが、詳しく検討したところ、刺激頻度の対する依存性は明確には確認されなかった。以上の結果より、内因性カンナビノイド受容体が脊髄背側神経根を刺激した際に引き起こされる侵害受容反応の減弱に関与している可能性が示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason AM404の投与では反射電位の著しい変化は認められず、カンナビノイド受容体アゴニストであるノラジンエーテルやWIN55 212-2を使用し確認を行った。AM404の鎮痛効果に関してはTRPV1も関与していると考えられているが、我々の実験結果からは、内因性カンナビノイドが抑制的に鎮痛効果に影響している可能性が示唆され、関連する他薬剤の効果および濃度依存性についてさらに確認する必要がある。
Strategy for Future Research Activity	カンナビノイド受容体アンタゴニストAM251は、反射電位の増強を引き起こした。この増強はwashout後も1時間以上持続した。このことは内因性カンナビノイド受容体が脊髄背側神経根を刺激した際に引き起こされる侵害受容反応の減弱に関与している可能性を示唆した。これらの結果を速やかに論文として発表する予定である。