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Exploration of analgesic drug based on the underlying mechanism of circadian variation in the cancer breakthrough pain

Research Project

Project/Area Number 22K18375
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Koyanagi Satoru  九州大学, 薬学研究院, 教授 (60330932)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥23,270,000 (Direct Cost: ¥17,900,000、Indirect Cost: ¥5,370,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
Keywordsがん性疼痛 / 疼痛過敏 / 概日リズム / 鎮痛標的分子 / 時計遺伝子 / 短鎖ペプチド / 鎮痛標的 / がん疼痛 / 鎮痛薬
Outline of Research at the Start

がんによる疼痛には持続的に続く「慢性痛」と、突然の激しい痛みに襲われる「突発痛」が認められるが、がん末期に発症する突発痛に対してはオピオイドなども奏功し難いことから、より有効な鎮痛薬の開発が求められている。がんによる疼痛は一日の中の特定の時間帯に頻発することから、この点に着目して探索を行い、疼痛が頻発する時間帯に脊髄内で発現が上昇する短鎖ペプチドを発見した。本研究では概日変動を考慮したがん疼痛の評価法を用いて、その発症におけるこれら短鎖ペプチドの役割と鎮痛標的分子としての評価を行う。また、遺伝子創薬データベースを用いてがん突発痛に対する効率的かつ経済的な治療薬の探索を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Cancer-associated pain can be classified into chronic pain that persists for a long time and sudden, severe pain, but opioids and other drugs are not effective against sudden pain that occurs in the late stages of the disease. In this study, we focused on the temporal exacerbation of cancer pain during specific periods of the day, and identified that spinal microglial expression of Lipocalin-2 (LCN2) is upregulated during these periods, thereby causing the pain hypersensitivity. Notably, the circadian oscillation of LCN2 expression is absent under normal healthy conditions, but emerges in conjunction with tumor progression. We further discovered that this phenomenon is driven by the interaction between interleukin-6 (IL-6) and the circadian clock gene REV-ERB. Moreover, pharmacological activation of REV-ERB using its ligand effectively suppressed cancer pain, highlighting its potential as a novel therapeutic strategy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

「痛み」は、がん患者が経験する最も困難な苦痛であり、その発症率は進行期で90%にまで
達するが、突然の激しい痛みは一日の中の特定の時間帯に頻発する。本研究では、がん性疼痛に概日変動が引き起こされるメカニズムを解明し、その分子機構を基盤に新たな鎮痛標的分子の同定に成功した。また、この鎮痛標的分子に対する低分子のリガンドを痛みが増悪する時間帯に前もって投与することで、効果的に痛み抑制できることを明らかになった。本研究で得られた成果や方法論から、がん性疼痛に対する新しい緩和療法の開発が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Comments on the Screening Results
  • Research Products

    (10 results)

All 2025 2024 2023 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 疼痛疾患における概日リズム2025

    • Author(s)
      小柳 悟
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 292 Pages: 847-852

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Journal Article] 概日時計分子と慢性疼痛2024

    • Author(s)
      小柳 悟
    • Journal Title

      臨床麻酔

      Volume: 48 Pages: 903-909

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Journal Article] Suppression of neuropathic pain in the circadian clock?deficient <i>Per2m/m</i> mice involves up-regulation of endocannabinoid system2024

    • Author(s)
      Yamakawa Wakaba、Yasukochi Sai、Tsurudome Yuya、Kusunose Naoki、Yamaguchi Yuta、Tsuruta Akito、Matsunaga Naoya、Ushijima Kentaro、Koyanagi Satoru、Ohdo Shigehiro
    • Journal Title

      PNAS Nexus

      Volume: 3 Issue: 1

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgad482

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inhibition of Tumor-Derived C-C Motif Chemokine Ligand 2 Expression Attenuates Tactile Allodynia in NCTC 2472 Fibrosarcoma-Inoculated Mice2023

    • Author(s)
      Taniguchi Marie、Yasukochi Sai、Yamakawa Wakaba、Tsurudome Yuya、Tsuruta Akito、Horiguchi Michiko、Ushijima Kentaro、Yamashita Tomohiro、Shindo Naoya、Ojida Akio、Matsunaga Naoya、Koyanagi Satoru、Ohdo Shigehiro
    • Journal Title

      Molecular Pharmacology

      Volume: 104 Issue: 2 Pages: 73-79

    • DOI

      10.1124/molpharm.123.000690

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 慢性疼痛における概日リズム制御2024

    • Author(s)
      小柳 悟
    • Organizer
      第46回日本疼痛学会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] RNA編集を基軸にした時間薬物療法の近未来2024

    • Author(s)
      小柳 悟
    • Organizer
      第34回日本医療薬学会年会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 時計遺伝子の機能不全マウスを用いた神経障害性疼痛の発症抑制メカニズムの解析2024

    • Author(s)
      山川 稚葉、安河内 冴、鶴留 優也、牛島 健太郎、鶴田 朗人、松永 直哉、小柳 悟、大戸 茂弘
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] SGLT2阻害薬エンパグリフロジンの投薬時刻依存的な糖尿病性末梢神経障害発症の抑制効果に及ぼす摂食時刻の影響解析2024

    • Author(s)
      佐藤 愛、岩中 菜穂、安河内 冴、山内 智暁、鶴田 朗人、小柳 悟、大戸 茂弘
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 神経障害性疼痛の概日変動メカニズム2023

    • Author(s)
      小柳 悟
    • Organizer
      第45回日本疼痛学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 概日時計によって神経障害性疼痛の症状が制御される仕組みを解明

    • URL

      https://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/1034/

    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2022-07-05   Modified: 2026-01-16  

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