臨床応用を目指した痛みの遺伝子治療の基盤的研究開発

Research Project

Project/Area Number	22K09016
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 55050:Anesthesiology-related
Research Institution	Wakayama Medical University (2023) Asahikawa Medical College (2022)
Principal Investigator	神田浩嗣和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (00550641)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	神田恵和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (50516820)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	疼痛治療 / GAD67 / 遺伝子治療 / GABA / 神経障害性疼痛 / ウイルスベクター / アデノウイルス
Outline of Research at the Start	神経障害性疼痛は難治性であり、本邦の高齢化に伴いその罹患数は今後も増加することが予想され、本疾患の有効な治療法の開発とメカニズムの解明は急務である。我々はこれまでの研究により、ウイルスベクターによる遺伝子治療が神経障害性疼痛に対して有効であることを報告してきた。本研究では、神経障害性疼痛に対しGABA(gamma-Aminobutyric acid)を標的として神経組織で特異的に発動する遺伝子治療を行い、その有用性とメカニズムを明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	近年、遺伝子治療は様々な分野で注目されており、臨床応用が開始されている分野もあるが、ペインクリニックにおいては痛みの遺伝子治療は確立されていない。これまでに代表者は痛みの遺伝子治療の有用性やその鎮痛機序を解明する研究成果を継続的に報告してきた。本研究はグルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD)67を発現させ脊髄後角のγ-アミノ酪酸 (GABA) 合成を促進するウイルスベクターを用いた遺伝子治療の有用性を明らかにし、そのメカニズムを解明することを目的としている。本研究は、以下の１）～３）に示す研究内容から構成されている。１）GABA産生の促進のためGAD67を導入するアデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターを作成する。作成したAAVベクターには、神経細胞特異的に標的遺伝子を発現させるためのプロモーターを装備させ、神経組織でのみGABA産生が促進する機能を付加させる。２）作成したAAVベクターの機能評価を行う。機能評価には初代培養神経細胞および実験動物（ラット）を用いる。３）疼痛モデルにAAVベクターを投与して行動解析を用いて疼痛閾値を経時的に測定し、その鎮痛効果と分子生物学的機序を調べる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 本研究に用いるウイルスベクターの作成は進めてきたが、令和５年度の当初の実験予定であったウイルスベクターを用いた初代培養神経細胞への投与ならびに痛みモデルラットへ投与する実験は中途であり実験が遅れている。本研究が遅れている第一の理由としては、令和５年度の中途において代表者と分担者の所属ならびに研究の拠点の異動があったことで新しい研究環境での本研究の実験立ち上げに時間を要していることが挙げられる。令和６年度には本研究を進めていく見込みである。
Strategy for Future Research Activity	2024年度は、上記の研究の概要で示した次の研究内容２）～３）を進める予定である。２）１）で作成したアデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターの機能評価を行う。機能評価には初代培養神経細胞および実験動物（ラット）を用いる。３）疼痛モデルにAAVベクターを投与して行動解析を用いて疼痛閾値を経時的に測定し、その鎮痛効果と分子生物学的機序を調べる。代表者、分担者、研究協力者との複数人でのカンファレンス開催、各自が分担する実験業務の遂行、国内外学会参加による本研究に関するディスカッション等の本研究の遂行のための重要な業務（トラブルシューティングおよびブラッシュアップ等）を積極的に行い、本研究を発展させていく予定である。