骨関連疾患（骨粗鬆症、変形性関節症、骨折）における疼痛関連神経の可視化の確立
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21K09315
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
成田 都 (鈴木都) 千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (70734242)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大鳥 精司 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (40361430)
折田 純久 千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (60638310)
稲毛 一秀 千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (80793629)
森 千里 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (90174375)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 骨関連疾患動物モデル / ラット変形性膝関節症モデル / 疼痛行動評価 / 画像評価 / 免疫組織化学染色 / 薬物療法 / 骨粗鬆症由来疼痛 / 卵巣摘出骨粗鬆症マウスモデル / 疼痛関連神経 / 骨関連疾患 / 骨粗鬆症 / 変形性関節症 / 骨折 |
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| Outline of Research at the Start |
整形外科患者の痛みの殆どは骨粗鬆症、変形性関節症、骨折を含む骨関連疾患が原因である。骨病変の痛みは臨床上治療に非常に難渋する。骨病変部における疼痛関連神経支配の変化や、進行度に伴う中枢神経系の可塑性変化の存在が示唆されていることから、疼痛機序の解明には骨組織の神経系へのアプローチが必須である。しかし骨病変部の神経支配は描出が困難であることから研究は殆ど無い。本研究の目的は骨関連疾患動物モデルを用い骨病変部の疼痛神経線維の可視化の確立と治療標的を検討する事であり、世界的にも類を見ない研究である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和4年度には、実験2の薬物治療の疼痛関連神経支配に対する効果：各疾患動物モデルに有効とされる薬物の投与前後の骨病変部の神経支配の変化を解析定量化し、各薬剤が神経支配に及ぼす影響と治療効果を検討する。（令和４年度）を予定していた。得られた結果は以下の通りである。
【骨関連疾患動物モデル】7週齢雄性Sprague Dawleyラットの右膝にMIA 2mg (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) +25 μl 生食関節内に投与し、MIA注射4週間後で使用したラット変形性膝関節症モデルを用い、以下の評価項目を検討した。
【疼痛行動評価】：各疾患共モデル作成前後で以下の疼痛行動試験を実施する。・von Frey （vF）, Acetone assay, hot plate test【画像評価】: In vivo imageと&CTを用い、各疾患モデルの妥当性及び病理学的評価を行う。
【免疫組織化学染色(IHC)】疼痛関連感覚神経線維の描出
【結果】ラット変形性膝関節症モデルにおいては、shamマウスに比し、またMIA投与で明らかな関節症性変化を生じており、有意な患側後肢足底の機械的刺激の閾値低下、患側後肢の熱刺激の閾値低下を認めた。ラット変形性膝関節症モデルは疼痛過敏性を有していることが明らかとなった。さらにMIA投与後4週でジクロフェナク（NSAIDS）入りヒアルロン酸ナトリウム（Diclofenac Etalhyaluronate Sodium (DF-HA)）0.5mgを右膝に注入、注入後4週で還流固定し、疼痛行動評価、画像評価並びに免疫組織化学染色においては後根神経節及び脊髄後角を評価した。MIA投与後DF-HA投与群ラットは有意な疼痛改善、後根神経節における炎症性疼痛マーカーの有意な低下、脊髄後角における中心性感作の改善を認めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2021年4月1日から10月31日まで産前産後の休暇、育児休業の取得し、研究が一時中断されたことによること、またコロナ禍による一時実験中断期間を余儀なくされたことなどによる。
補助事業期間延長の申請を行ったが、実験内容については順次行っていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度は令和4年度に終了予定であった実験２. 薬物治療の疼痛関連神経支配に対する効果：各疾患動物モデルに有効とされる薬物の投与前後の骨病変部の神経支配の変化を解析定量化し、各薬剤が神経支配に及ぼす影響と治療効果を検討する。の内の、DABを用いた免疫組織化学染色(IHC)
・疼痛関連感覚神経線維の描出：【１次抗体】抗CGRP抗体（1:2500）【２次抗体】goat anti-rabbit IgG抗体（ビオチン標識）（1：400）
・交感神経線維の描出：【１次抗体】抗VMAT-2抗体 （1:250）【２次抗体】donkey anti-goat IgG抗体（ビオチン標識）（1:250）
【神経線維の解析】ImageJを用い、CGRP陽性神経線維ならびにVMAT-2陽性交感神経繊維数、神経伸長を計測し疾患モデルごとに定量化する。を施行し、実験３. 運動療法の神経支配に対する効果：運動療法前後の骨病変部の神経支配の変化を解析定量化し評価し、運動療法が神経支配に及ぼす影響と有効性を検討する。（令和４年度後半から令和５年度）についても実験2が終了次第行う。実験内容は変更せず行う予定であるが、年度内に終わらない場合には最終年度に繰り越しとし、最終年度に延長の申請も検討する。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
