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Prevention of trigeminal neuropathy based on an understanding of the pathogenesis mechanisms

Research Project

Project/Area Number 20K18476
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Nakamura Yoki  広島大学, 医系科学研究科(薬), 助教 (60711786)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords三叉神経ニューロパチー / HMGB1 / ミクログリア / 慢性疼痛 / マクロファージ / 中和抗体 / 神経障害性疼痛 / アラーミン
Outline of Research at the Start

三叉神経ニューロパチーは、親知らずの抜歯時などに三叉神経末梢枝を傷害することにより生じ、既存薬に抵抗性を示す難治性の感覚異常である。このことから、治療薬の開発は喫緊の課題であるが、慢性・難治化には複雑な病態が関与するため、創薬研究は困難を極めている。一方で、本病態は術前の検査等により、その発症リスクの予測が比較的容易であり、そのリスクが高い患者に術前より介入することが可能である。本研究課題は、本病態の発症機構を解析し、それを応用した予防薬の確立を目的とする。治療困難な感覚異常が未然に予防可能であることを基礎研究から証明し、「三叉神経ニューロパチー予防法」 の確立・発展に寄与するものである。

Outline of Final Research Achievements

Post-traumatic trigeminal neuropathy (PTTN) is a kind of chronic pain caused by damage to the trigeminal nerve and is refractory to commonly used analgesics. High mobility group box-1 (HMGB1) is categorized alarmins/damage-associated molecular patterns. HMGB1 passively diffused from damaged cells causes inflammation via activation of Toll-like receptor 4 (TLR4) or receptor for advanced glycation endproducts (RAGE). Therefore, the current study investigated whether HMGB1 is involved in the PTTN onset. The pain-like behaviors in PTTN mice were blocked by pretreatment with an anti-HMGB1 antibody. Moreover, pretreatment with a RAGE inhibitor, but not a TLR4 inhibitor, also inhibited the PTTN onset. These results suggested that HMGB1 plays a crucial role in PTTN onset via RAGE activation. Thus, the anti-HMGB1 nAb and the RAGE inhibitor could be a novel therapeutic target for inhibiting the onset of PTTN.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

三叉神経ニューロパチーは智歯の抜歯、顔面領域の手術などで三叉神経を損傷した際に頻発する難治性疼痛の一種である。本研究課題は、神経損傷時に high mobility group box-1 (HMGB1) が漏出・遊離し、最終糖化産物受容体 (RAGE) の活性化を介して、本病態を発症させることを明らかとした。本病態の発症確率は、その術式の難易度に依存しており、これは術前の検査によって推測することが可能である。以上より、難易度の高い術式が必要な患者に対して、 HMGB1 機能を阻害する薬物や RAGE 阻害薬を前処置することで、三叉神経ニューロパチーの発症を予防できる可能性を示した。

Report

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

    (22 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Central high mobility group box-1 induces mechanical hypersensitivity with spinal microglial activation in a mouse model of hemi-Parkinson’s disease2022

    • Author(s)
      Sato Fumiaki、Nakamura Yoki、Ma Simeng、Kochi Takahiro、Hisaoka-Nakashima Kazue、Wang Dengli、Liu Keyue、Wake Hidenori、Nishibori Masahiro、Morioka Norimitsu
    • Journal Title

      Biomedicine & Pharmacotherapy

      Volume: 145 Pages: 112479-112479

    • DOI

      10.1016/j.biopha.2021.112479

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mirogabalin alleviates nociceptive hypersensitivity without causing sedation in a mouse model of post-traumatic trigeminal neuropathy2022

    • Author(s)
      Kochi Takahiro、Nakamura Yoki、Ma Simeng、Uemoto Suzuna、Hisaoka-Nakashima Kazue、Irifune Masahiro、Morioka Norimitsu
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 425 Pages: 113829-113829

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2022.113829

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pretreatment with High Mobility Group Box-1 Monoclonal Antibody Prevents the Onset of Trigeminal Neuropathy in Mice with a Distal Infraorbital Nerve Chronic Constriction Injury2021

    • Author(s)
      Kochi Takahiro、Nakamura Yoki、Ma Simeng、Hisaoka-Nakashima Kazue、Wang Dengli、Liu Keyue、Wake Hidenori、Nishibori Masahiro、Irifune Masahiro、Morioka Norimitsu
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 26 Issue: 7 Pages: 2035-2035

    • DOI

      10.3390/molecules26072035

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Perineural high-mobility group box 1 induces mechanical hypersensitivity through activation of spinal microglia: involvement of glutamate-NMDA receptor dependent mechanism in spinal dorsal horn.2021

    • Author(s)
      Nakamura Y, Fukuta A, Miyashita K, Zhang FF, Wang D, Liu K, Wake H, Hisaoka-Nakashima K, Nishibori M, Morioka N
    • Journal Title

      Biochem Pharmacol

      Volume: 186 Pages: 114496-114496

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2021.114496

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] RAGE 阻害薬は三叉神経損傷後の疼痛様行動の発症を予防する2022

    • Author(s)
      麻 思萌、中村 庸輝、河内 貴弘、中島 一恵、森岡 徳光
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
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  • [Presentation] パーキンソン病における中枢性 HMGB1 は縫線核の神経活動を低下させる2021

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      中村 庸輝、佐藤 史爽、山野 樹一、中島 一恵、王 登莉、 劉 克約、和氣 秀徳、西堀 正洋、森岡 徳光
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      第36回 創薬・薬理フォーラム岡山
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  • [Presentation] High mobility group box 1 はパーキンソン病における機械的アロディニアの発症に寄与する2021

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      中村 庸輝、佐藤 史爽、麻 思萌、河内 貴弘、中島 一恵、王 登莉、劉 克約、和氣 秀徳、西堀 正洋、森岡 徳光
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      第43回日本疼痛学会
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  • [Presentation] HMGB1はパーキンソン病関連性疼痛の維持に寄与する2021

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      佐藤 史爽、中村 庸輝、麻 思萌、河内 貴弘、中島 一恵、王 登莉、劉 克約、西堀 正洋、森岡 徳光
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      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2021
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  • [Presentation] パーキンソン病に付随する疼痛に対する high mobility group box-1 の役割2021

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      佐藤 史爽、中村 庸輝、麻 思萌、河内 貴弘、中島 一恵、王 登莉、劉 克約、和氣 秀徳、西堀 正洋、森岡 徳光
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      日本薬学会第141年会
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  • [Presentation] パーキンソン病における痛覚過敏へのhigh mobility group box-1中和抗体の抑制効果2021

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      佐藤 史爽、中村 庸輝、麻 思萌、河内 貴弘、中島 一恵、王 登莉、劉 克約、和氣 秀徳、西堀 正洋、森岡 徳光
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
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  • [Presentation] 慢性疼痛によるストレスがもたらす情動・認知機能異常へのhigh mobility box-1とミクログリアの関与2021

    • Author(s)
      森岡 徳光、中村 庸輝、中島 一恵
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      第43回 日本生物学的精神医学会 第51回 日本神経精神薬理学会 合同年会
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  • [Presentation] HMGB1 中和抗体の局所投与はマウス遠位眼窩下神経慢性絞扼により発生する 顔面感覚異常の発症を予防する2020

    • Author(s)
      河内 貴弘、中村 庸輝、中島 一恵、劉 克約、和氣 秀徳、西堀 正洋、入舩 正浩 、森岡 徳光
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      第137回日本薬理学会近畿部会
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  • [Presentation] HMGB1中和抗体はパーキンソン病モデルマウスに付随する疼痛を緩和する2020

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      佐藤 史爽、中村 庸輝、麻 思萌、河内 貴弘、中島 一恵、王 登莉、劉 克約、和氣 秀徳、西堀 正洋、森岡 徳光
    • Organizer
      第138回日本薬理学会近畿部会
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  • [Presentation] 坐骨神経におけるhigh mobility group box-1は脊髄後角NMDA受容体を介して疼痛を惹起する2020

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      宮下 佳大、中村 庸輝、中島 一恵、劉 克約、和氣 秀徳、西堀 正洋、森岡 徳光
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      第59回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
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  • [Presentation] 三叉神経ニューロパチー発症に対する抗 high mobility group box-1 中和抗体の予防効果2020

    • Author(s)
      中村 庸輝、河内 貴弘、中島 一恵、劉 克約、和氣 秀徳、西堀 正洋、入舩 正浩、森岡 徳光
    • Organizer
      第42回日本疼痛学会年会
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  • [Presentation] パーキンソン病モデルマウスにおいて脳脊髄液中 high mobility group box-1 増加は知覚異常を惹起する2020

    • Author(s)
      佐藤 史爽、中村 庸輝、麻 思萌、河内 貴弘、中島 一恵、王 登莉、劉 克約、和氣 秀徳、西堀 正洋、森岡 徳光
    • Organizer
      第34回創薬・薬理フォーラム岡山
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  • [Presentation] 神経障害性疼痛における high mobility group box-1 の多彩な役割と創薬への展開2020

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      森岡 徳光、中村 庸輝、中島 一恵
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      第138回日本薬理学会近畿部会
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    • Invited
  • [Remarks] 広島大学・大学院医系科学研究科・薬効解析科学 ホームページ

    • URL

      https://pha.hiroshima-u.ac.jp/

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  • [Remarks] ORCID

    • URL

      https://orcid.org/0000-0001-9226-676X

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  • [Remarks] RESEARCH ID

    • URL

      https://publons.com/researcher/2197743/yoki-nakamura/

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  • [Remarks] 広島大学大学院・医系科学研究科・薬効解析科学研究室

    • URL

      https://pha.hiroshima-u.ac.jp/

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 末梢神経障害を予防または治療するための医薬組成物2021

    • Inventor(s)
      中村庸輝、森岡徳光
    • Industrial Property Rights Holder
      中村庸輝、森岡徳光
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
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URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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