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Study on pain modulation by the interaction of coagulation factors with HMGB1 and its clinical relevance

Research Project

Project/Area Number 21K06608
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research InstitutionKindai University

Principal Investigator

Kawabata Atsufumi  近畿大学, 薬学部, 教授 (20177728)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 関口 富美子  近畿大学, 薬学部, 准教授 (90271410)
坪田 真帆  近畿大学, 薬学部, 講師 (90510123)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords痛み / 化学療法誘発性末梢神経障害 / トロンボモジュリン / 内臓痛 / 抗凝固薬 / トロンビン / 結腸過敏 / 糖尿病性末梢神経障害 / 過敏性腸症候群 / 血液凝固 / 抗血小板薬 / マクロファージ / 神経障害性疼痛 / HMGB1 / 内蔵痛
Outline of Research at the Start

マウスあるいはラットの難治性疼痛モデルにおいてHMGB1の関与とトロンボモジュリンアルファの予防効果を検証した上で、HMGB1の由来細胞を同定する。次に、内因性トロンビンの活性や産生を阻害する各種抗凝固薬が、難治性疼痛の発症やトロンボモジュリンアルファの疼痛抑制効果に及ぼす影響を検証する。また、病院薬剤師の支援を得て、化学療法誘発性末梢神経障害や糖尿病性末梢神経障害の患者情報を収集し、抗凝固薬の使用が痛みの発症に悪影響を及ぼしているか否かを検証する。

Outline of Final Research Achievements

We have previously reported that intractable pain including chemotherapy-induced peripheral neuropathy (CIPN) involves extracellular release of nuclear HMGB1, and that endothelial thrombomodulin (TM) prevents CIPN by inactivating HMGB1 in a thrombin (TB)-dependent manner. We thus tested the hypothesis that inhibition of TB activity or production might aggravate intractable pain. Our data demonstrated that anticoagulants cancelled the preventive effect of soluble TM on CIPN, butyrate-induced colonic hypersensitivity (BICH) and diabetic peripheral neuropathy, and also aggravated CIPN and BICH. Moreover, our clinical data analyses ascertained the aggravation of CIPN by anticoagulants in humans. Thus, our study unveiled the pain modulation by the blood coagulation system.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題の遂行により、多様な難治性疼痛の発症に核内タンパクHMGB1が関与すること、HMGB1を不活性化するトロンボモジュリン/トロンビン(TB)系が痛みを抑制的に制御していることを再確認し、TBの活性・産生を抑制する抗凝固薬が各種難治性疼痛を増悪させることを明らかにすることができた。今回検証した「血液凝固系による痛み制御」は、これまでにない新しい概念であり、「抗凝固薬による痛み増悪」は臨床的に極めて重要な新知見で、社会的意義は極めて大きいと考える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (29 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Development of hepatic impairment aggravates chemotherapy-induced peripheral neuropathy following oxaliplatin treatment: Evidence from clinical and preclinical studies2022

    • Author(s)
      Miyamoto Tomoyoshi、Domoto Risa、Sekiguchi Fumiko、Kamaguchi Riki、Nishimura Rika、Matsuno Misato、Tsubota Maho、Fujitani Masanori、Hatanaka Shigekatsu、Koizumi Yuichi、Wang Dengli、Nishibori Masahiro、Kawabata Atsufumi
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 148 Issue: 3 Pages: 315-325

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2022.01.006

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of neuron-derived ATP in paclitaxel-induced HMGB1 release from macrophages and peripheral neuropathy2022

    • Author(s)
      Domoto Risa、Sekiguchi Fumiko、Kamaguchi Riki、Iemura Maiko、Yamanishi Hiroki、Tsubota Maho、Wang Dengli、Nishibori Masahiro、Kawabata Atsufumi
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 148 Issue: 1 Pages: 156-161

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.11.003

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Caspase-Dependent HMGB1 Release from Macrophages Participates in Peripheral Neuropathy Caused by Bortezomib, a Proteasome-Inhibiting Chemotherapeutic Agent, in Mice2021

    • Author(s)
      Tsubota Maho、Miyazaki Takaya、Ikeda Yuya、Hayashi Yusuke、Aokiba Yui、Tomita Shiori、Sekiguchi Fumiko、Wang Dengli、Nishibori Masahiro、Kawabata Atsufumi
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 10 Issue: 10 Pages: 2550-2550

    • DOI

      10.3390/cells10102550

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  • [Presentation] パクリタキセル投与がん患者において血液凝固能低下及び抗凝固薬の併用が化学療法誘発性末梢神経障害に及ぼす影響2024

    • Author(s)
      宮本朋佳、桂木聡子、木村 健、川畑篤史
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      日本薬学会第144年会
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    • Author(s)
      迫 桃子,青木葉優衣,谷津健太,関口富美子,坪田真帆,Wang Dengli,西堀正洋,川畑篤史
    • Organizer
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      川畑篤史
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  • [Presentation] プチン受容体遺伝子欠損および高脂肪食摂取による2型糖尿病モデルマウスの有痛性末梢神経障害へのHMGB1とアナフィラトキシンC5aの関与について2024

    • Author(s)
      佐久間海地、中野遥、岩根詩織、坪田真帆、関口富美子、友野靖子、西堀正洋、川畑篤史
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      第97回日本薬理学会年会
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  • [Presentation] 過敏性腸症候群モデルマウスの結腸過敏に関与するHMGB1の由来細胞の同定とRAGE拮抗薬azeliragonおよび関節炎・腸炎治療薬sulfasalazineを用いた予防的介入2023

    • Author(s)
      坪田真帆、佐々木花菜、Shin Eunkyung、岡村悠太、堂本莉紗、関口富美子、岡田卓哉、豊岡尚樹、友野靖子、西堀正洋、川畑篤史
    • Organizer
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  • [Presentation] 遺伝性および高脂肪食摂取による2型糖尿病モデルマウスにおける有痛性末梢神経障害に対するthrombomodulin alfa の抑制効果:HMGB1と補体C5aの不活性化が関与する可能性について2023

    • Author(s)
      佐久間海地、中野遥、大東麻哉、岩根詩織、坪田真帆、関口富美子、友野靖子、西堀正洋、川畑篤史
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      第73回日本薬学会関西支部大会
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  • [Presentation] Role of HMGB1 and thrombin/thrombomodulin in somatic and visceral pain processing2023

    • Author(s)
      Kawabata, A.
    • Organizer
      Symposium “HMGB1 and proteinases in inflammation and pain: possible druggable targets” , 19th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
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  • [Presentation] 痛みと血液凝固系2023

    • Author(s)
      川畑篤史
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      シンポジウム「痛みの多面性:難治性疼痛に関与する多様な生体システムについて」、生体機能と創薬シンポジウム2023
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  • [Presentation] Butyrate誘起結腸過敏へのマクロファージおよび腸グリア細胞由来HMGB1の関与とRAGE拮抗薬azeliragonおよびリウマチ・炎症性腸疾患治療薬sulfasalazineの効果2023

    • Author(s)
      坪田真帆、佐々木花菜、Shin Eunkyung、岡村悠太、堂本莉紗、関口富美子、岡田 卓哉、豊岡 尚樹、川畑篤史
    • Organizer
      第143回日本薬理学会近畿部会
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    • Invited
  • [Presentation] 過敏性腸症候群モデルマウスにおいてthrombomodulin alfaはthrombin 依存性HMGB1不活性化作用に加えてTAFI活性化作用を介した補体C5a不活性化により結腸痛を抑制する2023

    • Author(s)
      西村彩花、坪田真帆、山縣歩夢、友野靖子、西堀正洋、川畑篤史
    • Organizer
      第143回日本薬理学会近畿部会
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  • [Presentation] パクリタキセル投与がん患者における化学療法誘発性末梢神経障害に及ぼす血液凝固活性低下と経口抗凝固薬投与の影響2023

    • Author(s)
      宮本朋佳、桂木聡子、木村健、川畑篤史
    • Organizer
      第143回日本薬理学会近畿部会
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  • [Presentation] 抗血小板薬はオキサリプラチン誘起末梢神経障害(OIPN)を抑制する:OIPN発症における血小板由来HMGB1の役割2023

    • Author(s)
      岸本彩野、堂本莉紗、関千咲斗、松永浩明、松本亜紗菜、坪田真帆、関口富美子、友野靖子、西堀正洋、川畑篤史
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
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  • [Presentation] 2型糖尿病マウスにおいてthrombomodulin alfaはHMGB1と補体C5aを不活性化することで有痛性末梢神経障害を抑制する2023

    • Author(s)
      中野遥、佐久間海地、冨田詩織、坪田真帆、友野靖子、西堀正洋、川畑篤史
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
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  • [Presentation] HMGB1を標的とする化学療法誘発性末梢神経障害の予防2023

    • Author(s)
      川畑篤史
    • Organizer
      シンポジウム「末梢神経」、痛み研究会
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  • [Presentation] 化学療法誘発性末梢神経障害とHMGB1について2022

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      川畑篤史
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      第38回創薬・薬理フォーラム岡山
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  • [Presentation] 創薬と薬物療法適正化に向けた臨床薬学と薬理学の統合的研究アプローチ2022

    • Author(s)
      川畑篤史
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      シンポジウム「薬学のなかの薬理学:医薬研究の多様なアプローチ」.第96回日本薬理学会年会
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  • [Presentation] オキサリプラチン誘起末梢神経障害(OIPN)への血小板由来HMGB1の関与:抗血小板薬のOIPN予防効果について2022

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      岸本彩野、堂本莉紗、松永浩明、松本亜紗菜、坪田真帆、関口富美子、王登莉、西堀正洋、川畑篤史
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
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  • [Presentation] マウスにおける補体アナフィラトキシンC5a誘起アロディニアの発現メカニズムについて2022

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      田島和樹、圓尾賢悟、坪田真帆、王登莉、西堀正洋、南達郎、伊藤彰敏、川畑篤史
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      圓尾賢悟、池田裕哉、坪田真帆、王登莉、西堀正洋、南達郎、伊藤彰敏、川畑篤史
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  • [Presentation] 活性化プロテインCは神経障害性疼痛を抑制する:Proteinase-activated receptor-1(PAR1)の関与について2022

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      圓尾賢悟、池田裕哉、坪田真帆、王登莉、西堀正洋、南達郎、伊藤彰敏、川畑篤史
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  • [Presentation] Oxaliplatin誘起末梢神経障害には血小板由来HMGB1が関与する2022

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      岸本彩野、堂本莉紗、松永浩明、松本亜紗菜、坪田真帆、関口富美子、王登莉、西堀正洋、川畑篤史
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  • [Presentation] 糖尿病性末梢神経障害はthrombin依存的にthrombomodulin alfaによって抑制され抗凝固薬によって増悪する:基礎・臨床融合研究による新知見2022

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      冨田詩織、中野遥、坪田真帆、田中雅幸、打谷和記、村中達也、川畑篤史
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  • [Presentation] Thrombomodulin/thrombin系で産生されるTAFIa/carboxypeptidase Bは補体成分C5aを不活性化することでoxaliplatin誘発性末梢神経障害を抑制する2022

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      圓尾賢悟、坪田真帆、田島和樹、関口富美子、西堀正洋、南 達郎、伊藤彰敏、川畑篤史
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  • [Presentation] Thrombomodulin alfaによるoxaliplatin誘起末梢神経障害発症抑制作用に関与するメカニズムの解析:HMGB1不活性化作用とprotein C及びTAFI活性化作用の寄与について2021

    • Author(s)
      圓尾賢悟、田島和樹、坪田真帆、西堀正洋、川畑篤史
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  • [Presentation] Butyrate誘起過敏性腸症候群モデルにおける結腸過敏へのマクロファージおよび腸管グリア細胞由来HMGB1の関与2021

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      佐々木花菜、Shin Eunkyung、野中結、梶谷梨絵、坪田真帆、西堀正洋、川畑篤史
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  • [Presentation] オキサリプラチン誘起末梢神経障害の発症メカニズムの解析―HMGB1および内因性トロンボモジュリン/トロンビンの役割―2021

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      坪田真帆、川畑篤史
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  • [Presentation] トロンボモジュリンアルファは2型糖尿病db/dbマウスにおける有痛性末梢神経障害をトロンビン依存性に抑制する:ストレプトゾシン誘発1型糖尿病モデルとの違いについて2021

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      中野遥、冨田詩織、坪田真帆、川畑篤史
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      第71回日本薬学会関西支部総会・大会
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  • [Presentation] オキサリプラチン誘起末梢神経障害への補体C5aの関与2021

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      田島和樹、圓尾賢悟、坪田真帆、西堀正洋、川畑篤史
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  • [Presentation] Thrombomodulin alfaのoxaliplatin誘発性末梢神経障害抑制作用発現におけるHMGB1不活性化とprotein C及びTAFI活性化の相対的重要性と下流シグナル分子の解析2021

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      圓尾賢悟、坪田真帆、田島和樹、関口富美子、西堀正洋、南 達郎、伊藤彰敏、川畑篤史
    • Organizer
      第140回日本薬理学会近畿部会
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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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