血液神経関門の保護に着目した、神経伸長に伴う疼痛に対する新規薬物療法の開発

• Project/Area Number: 21K09262
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Osaka Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 横田 淳司 大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (10449564)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: 末梢神経 / 神経伸長損傷 / 疼痛 / 血液神経関門 / ラット / 神経神経損傷 / 神経伸長 / 神経内浮腫

Outline of Research at the Start

本研究は、伸長神経に生じる血液神経関門(BNB)の破綻、神経内浮腫に起因する神経支配領域の疼痛が血管透過性抑制効果を有するVascular Endothelial Growth Factor (VEGF)阻害剤ベバシズマブ投与で改善されるかを明らかにするために行う。研究代表者らがこれまで用いてきたラット坐骨神経間接伸長モデルは、大腿骨を延長することで神経周囲の環境を温存したまま神経を伸長できる利点がある。本研究では、このモデルにベバシズマブを投与し、行動評価、組織学的検討、分子生物学的検討を行い、そのBNB保護・疼痛改善効果を検討する独自の新たな取り組みである。

Outline of Annual Research Achievements

令和5年度はラット坐骨神経緩徐延長モデルを用いて、伸長神経における血液神経関門を構成する各種膜蛋白およびVEGFの遺伝子発現を、最新式のデジタルPCRを用いて①伸長終了翌日②伸長終了10日後③伸長終了30日後④伸長終了50日後　の各タイムポイントにおいて検討した。その結果、伸長神経においては、伸長終了後30日時にはVEGF-Aの遺伝子発現が有意に上昇していることを見出した。この結果より神経伸長損傷後に神経支配領域の疼痛が遷延するメカニズムのひとつにVEGFの発現上昇が関与していることが推察された。反面、各種膜蛋白の遺伝子発現については有意な変化は認められなかった。
一方、並行して施行予定であった組織学的検討では、血管透過性の評価目的にこれまで使用していたNaFは敏感すぎて半定量化が難しかったため、本年よりエバンスブルーに変更して施行予定であった。しかしながら後述するように研究代表者が当施設に開設された救命救急センターでの救急対応に忙殺され、解析が進まなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本学付属病院では1昨年より救命救急センターが発足し、それに伴い緊急手術を要する切断指や開放骨折や、入院、手術治療を要する四肢外傷の搬送が激増した。その対応に追われ、動物実験を中断せざるを得ないことが増えたため、令和5年度に行う予定であった組織学的解析が殆ど進まなかった。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度は本学大学院生も実験グループに加わり、代表者が救急患者対応で実験を中断することになった際に大学院生がバックアップできる体制を構築している。令和6年度は伸長神経の血管透過性、VEGFの蛋白レベルでの発現を組織学的、免疫組織化学的に検討する方針である。