水疱性角膜症における神経因性眼痛のメカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number	22K16943
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 56060:Ophthalmology-related
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	竹渓友佳子東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80924711)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) 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: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords	角膜 / 疼痛 / 三叉神経 / IL-6
Outline of Research at the Start	慢性的な眼の痛みは日常生活に多大な支障をきたす。水疱性角膜症は角膜内皮細胞の障害により角膜上皮下・上皮間に水疱が形成され、不可逆性の角膜浮腫を生じた状態であるが、激しい疼痛を引き起こすことでも知られている。三叉神経が疼痛に関わっていること以外の詳しいメカニズムは不明であり、疼痛に対する治療は限定的であるため、痛みをコントロールする有効な治療法の開発が望まれている。本研究では、水疱性角膜症における眼痛に関わる因子の同定とその役割を明らかにしていく。
Outline of Annual Research Achievements	臨床では水疱角膜症による疼痛を訴える患者と頻繁に遭遇するが、三叉神経が疼痛に関わっていること以外の詳しいメカニズムは不明であるため、その対処法は極めて限定されている。それゆえ、痛みをコントロールする有効な治療法の開発が望まれている。また、すべての角膜浮腫患者が疼痛を訴える訳ではなく、同じ臨床所見でも疼痛の程度にばらつきがあり、その原因は不明なままである。その研究を始めるために、まずは疼痛を感じる水疱性角膜症モデルマウスの確立が必要である。水疱性角膜浮腫モデルマウスの検討：１.ベンザルコニウム注入によるモデルマウス２.IL-6を注入したマウスの２種類を作成。１のモデルマウスと、２のモデルマウスでは、どちらも角膜知覚が低下していたが、２のマウスは角膜浮腫を起こさなかった。IL-6の濃度に角膜知覚が依存性に低下するかどうかを調べるために、濃度を150，500，1500pg/mlと変化させたところ、濃度依存性に角膜知覚が下がることが観察された。自然の角膜浮腫を起こすDBA2/JJという系統のマウスが角膜水疱症モデルとして利用されているため、そのマウスの角膜知覚を調べたところ、生後6，10，14，20週ですべてワイルドタイプに比べて角膜知覚が下がっていた。しかしながら角膜浮腫が認められたのは生後20週からであった。今後は、DBA2マウスの三叉神経の形態的評価およびIL-6注入による三叉神経の形態的変化の評価、さらには、前房水のサイトカインの変化を調べていく予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 角膜知覚が予想に反して、知覚過敏よりは知覚鈍麻になることが多く、既報と予想が噛み合わないため、新たな評価方法およびモデルを探し手間が生じている。また、多くの既報でIL-6が炎症に伴って知覚過敏および炎症性神経症を引き起こすとされているが、本実験ではIL-6による著名な知覚低下を観察しているため、その原因を解明するために、予定より少し遅れている。
Strategy for Future Research Activity	ベンザルコニウムモデル。IL-6モデルおよびDBA2モデルにおいて、三叉神経の形態評価をするために、角膜全体の三叉神経免疫染色をする。またペプチドアレイやRNA-seqを用いて分泌ペプチド全体に対する変化の探索を行う。さらに、 DBA2やIL-6注入モデルにおいて、ATF3、Substance Pの発現量を定量する予定である。余裕があれば、DBA2モデルの初期からIL-6中和抗体を継続的に投与することで、角膜知覚の改善が得られるかどうか、水疱性角膜症そのものを予防できるかどうかを調べる。