アストロサイトの活性化に着目した三叉神経障害性疼痛の発生機序の解明

• Project/Area Number: 22K09056
• 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: Aichi Gakuin University
• Principal Investigator: 佐藤 曾士 (朴曾士) 愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (50587566)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 志田 恭子 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 臨床研究医 (00381880) ; 大澤 匡弘 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (80369173) ; 祖父江 和哉 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (90264738)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: アストロサイト / 神経障害性疼痛 / AAV

Outline of Research at the Start

口腔顔面領域の神経障害性疼痛は難治性で、患者の生活の質を著しく低下させる。申請者らは脊髄後角アストロサイトのみを活性化する手法を開発し、脊髄後角アストロサイトの活性化が、四肢・体幹の神経障害性疼痛の痛み伝達を亢進することや、ニューロンへのL-乳酸の過剰な輸送を誘発して疼痛閾値の低下を起こすという報告をしてきた。
本研究では、脊髄後角アストロサイトの選択的機能調整法を三叉神経領域に応用し、三叉神経脊髄路核アストロサイトの活性化に着目して、三叉神経障害性疼痛の発症機序を明らかにする。また、発症機序の一つとして、アストロサイトの活性化によるニューロンへのL-乳酸の過剰な輸送の影響を検討する。

Outline of Annual Research Achievements

1) 三叉神経脊髄路核アストロサイトの選択的活性化モデル動物の確立
マウスの三叉神経領域へAAVを微量注入し、三叉神経脊髄路核アストロサイトへ興奮性のデザイナー受容体（DREADD）であるhM3Dqを発現させ、選択的リガンドのクロザピンN-オキシド（CNO）を投与した。これにより、三叉神経領域のアストロサイトを選択的に活性化させた。von Frey テストを行い、強度の異なるフィラメントで口髭部を刺激した際の触刺激に対する痛み閾値の低下を確認した。

2) 口腔顔面領域神経障害性疼痛モデル動物における疼痛閾値低下の発生機序の検討
神経障害性疼痛モデルには、マウスの眼窩下神経の半分から1/3を結紮するPartial Sciatic Nerve Ligation(PSNL)モデルを用いた。von Frey テストで疼痛閾値の低下を確認した後、三叉神経脊髄路核のアストロサイトの活性化を抗GFAP 抗体で免疫組織化学染色を行い、三叉神経脊髄路核のアストロサイトの活性化を確認した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2023年度以降に行う予定であった口腔顔面領域神経障害性疼痛モデル動物における疼痛閾値低下の発生機序の検討も終了しており、研究自体は概ね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今年度アストロサイトの選択的活性化による疼痛閾値低下の発症機序の検討することで研究を推進していく。