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Novel therapy for neuropathic pain model based on mRNA agerts

Research Project

Project/Area Number 20K09455
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

Hirai Takashi  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (40510350)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
吉井 俊貴  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (50583754)
位高 啓史  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60292926)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 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 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords神経障害性疼痛 / 脊髄後角 / RNAシーケンス / ナノミセル / 脊髄ミクログリア / 後根神経節 / 絞扼性神経モデル
Outline of Research at the Start

絞扼性神経障害モデルである、4種類の疼痛モデルを作成し、それぞれの脊髄後角における遺伝子変化を次世代シーケンサーで解析、今まで明らかにされてこなかった共通する遺伝子変化を明らかにする。さらに神経障害性疼痛モデルの脊髄後角で共通して変化する遺伝子を適正化させ、疼痛を緩和できるかを検討する。これにはポリエチレングリコールとポリカチオンにより合成された共重合体(ナノミセル)をキャリアとして用い標的遺伝子mRNAを創生し脊髄後角へデリバリーさせることで、いままでになかった疼痛制御を目指す。

Outline of Final Research Achievements

We created a mouse neuropathic pain model, excised the dorsal horn of the spinal cord, extracted RNA, and comprehensively investigated gene expression changes using a next-generation sequencer. Approximately 70 types of RNAseq for the dorsal horn of the spinal cord showed changes in expression between the affected side and the Sham model. Of these, 6 genes were upregulated in the SNI model, and these were named genes A to F, respectively. The expression level of gene A was significantly elevated with a difference of about 8000-fold. In addition, the expression level of gene A increased 2.8-fold on the affected side in a comparison of the unaffected side and the affected side in the SNI model. Genes B and F were also significantly elevated in the affected side of the SNI model. On the other hand, it was also found that the expression of about 60 kinds of genes was decreased.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

末梢神経障害が生じることで脊髄後角において患側では多くの遺伝子発現が低下することが分かったが、少数の遺伝子では劇的に発現が増加することが分かった。様々な神経障害モデルにおける共通の遺伝子変化を抽出し、メカニズムの原因を突き止めることができれば新たな治療標的として期待できると考えられた。

Report

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

    (13 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Usefulness of lysophosphatidylcholine measurement in the cerebrospinal fluid for differential diagnosis of neuropathic pain: Possible introduction into clinical laboratory testing.2023

    • Author(s)
      Kurano M, Sumitani M, Akiyama Y, Yamada M, Fujimura D, Yamaki S, Kano K, Aoki J, Hayakawa K, Takahashi T, Hirai T, Okawa A, Kume H, Ogata T, Tanaka S, Chikuda H, Yatomi Y.
    • Journal Title

      Clin Chim Acta.

      Volume: 15;541 Pages: 117249-117249

    • DOI

      10.1016/j.cca.2023.117249

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [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] Clinical Characteristics of Patients with Ossification of the Posterior Longitudinal Ligament and a High OP Index: A Multicenter Cross-Sectional Study (JOSL Study)2022

    • Author(s)
      Hirai T, Yoshii T, Hashimoto J, Ushio S, Mori K, Maki S, Katsumi K, Nagoshi N, Takeuchi K, Furuya T, Watanabe K, Nishida N, Nishimura S, Watanabe K, Kaito T, Kato S, Nagashima K, Koda M, Nakashima H, Imagama S, er al.
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Issue: 13 Pages: 3694-3694

    • DOI

      10.3390/jcm11133694

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [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
  • [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] 脊椎脊髄領域の神経障害性疼痛治療の現状とその先2022

    • Author(s)
      平井高志
    • Organizer
      第492回 佐久医師会臨床研修会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 後根神経節を標的としたヘテロ核酸医薬の開発2022

    • Author(s)
      鏑木 秀俊, 平井 高志, 大川 淳, 横山 裕之, 永田 哲也, 横田 隆徳
    • Organizer
      第65回 日本手外科学会学術集会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 頚椎疾患による神経障害性疼痛の治療の実際2021

    • Author(s)
      平井高志
    • Organizer
      Pain Live Symposium in Shiga
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    • Invited
  • [Presentation] 頚椎・腰椎疾患の神経障害性疼痛の診断と治療2021

    • Author(s)
      平井高志
    • Organizer
      Pain Live Symposium in 奈良
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [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2021

    • Author(s)
      Su Chen 横山裕之 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] 整形外科領域における難渋する痛みの病態と治療法2020

    • Author(s)
      平井高志
    • Organizer
      第23回 浅草医学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [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

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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