| Project/Area Number |
23K24426
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| Project/Area Number (Other) |
22H03167 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55050:Anesthesiology-related
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
紙谷 義孝 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90381491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 美佳 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任講師 (20774061)
上野 将紀 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40435631)
大西 毅 新潟大学, 医歯学総合病院, 特任講師 (60804573)
倉部 美起 新潟大学, 医歯学系, 助教 (30635579)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
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| Keywords | 慢性疼痛 / 下行性疼痛抑制系 / セロトニン神経系 / 漢方薬 / ガバペンチノイド / 神経障害性疼痛 / 青斑核 / 化学遺伝学 / フラビン蛋白蛍光イメージング法 / in vivo電気生理学 / フラビンタンパク蛍光イメージング方 / アストロサイト / 神経可塑性 / 下降性疼痛抑制系 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、下降性疼痛抑制系の活性を人為的に操作できる化学遺伝学受容体(designer receptor exclusively activated by designer drugs: DREADD)をアデノ随伴ウイルスを用いて遺伝子導入し、フラビンタンパク蛍光イメージング技術とin vivo電気生理学を用いて、下降性疼痛 抑制系と大脳皮質・脊髄をシステムとして活動を制御・可視化することにより、疼痛を抑制する神経の動作原理、特に下降性疼痛抑制系の活性化の連関を軸にして検証することを目的とする。このシステムに関与する分子機構の解明を通じて慢性疼痛の予防・治療につながる創薬標的を抽出する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、難治性疼痛における下行性疼痛抑制系の機能変化を大脳皮質に着目して明らかにすることを目的とした。岐阜大学に異動後、フラビンタンパク蛍光イメージングの実験系構築に時間を要したため、まず下行性疼痛抑制系に関連する薬剤の鎮痛機序を検討した。神経障害性疼痛モデルラットにおいて、ガバペンチン（100 mg/kg）は逃避閾値を上昇させたが、脊髄くも膜下腔に5-HT1・5-HT2受容体阻害薬を投与すると効果が消失した。一方でセロトニン枯渇モデルでも弱い鎮痛効果は残存し、ノルアドレナリン枯渇モデルでは効果が消失したことから、ガバペンチンの鎮痛作用にはノルアドレナリン神経系が主に関与し、セロトニン神経系の寄与は副次的と考えられた。また、術後痛モデルマウスにおいて抑肝散（0.5 g/kg以上）は4時間以上持続する鎮痛効果を示し、セロトニン枯渇で効果は減弱したが、1 g/kgで回復した。さらに5-HT1A受容体阻害薬によりその鎮痛効果が用量依存的に抑制されたことから、抑肝散は5-HT1A作動薬として作用する可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
昨年度から引き続き実験機器の整備を行ってきたが、データ取得プログラムの不備や疼痛評価に用いる機器の故障などで本来行うべきin vivoイメージングの実験に着手できなかった。当初はフラビンタンパク蛍光イメージング法により神経機能の評価を行う予定だったが、思ったような信号強度が得られず、シグナルノイズ比を改善するために共同研究者である上野にカルシウム感受性タンパクであるGCaMP6を発現するアデノ随伴ウイルスを作成してもらい、現在遺伝子導入法の確立（眼窩静脈叢へのウイルスベクターの投与）及び発現確認を行っているところである。これと並行して、下行性疼痛抑制系起始核のうち、セロトニン系起始核に特異的にDREADD受容体を発現可能なウイルスベクターの制作を進めている。ノルアドレナリン系起始核特異的にDREADD受容体を発現するウイルスベクターはすでにあるため、実験可能な程度に増幅を開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
フラビン蛋白蛍光イメージング法の問題点が明らかになったため、カルシウム感受性蛍光タンパクの導入によりシグナルノイズ比の改善を目指す。実験環境としてようやく電気生理学を除く当初計画していた研究が可能な状況となったため、研究分担者とともに集中的に研究を推進する。電気生理学実験については、研究分担者との連携が困難になったこともあり、背理学的実験についてはイメージング法に絞って行う予定である。
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