| Project/Area Number |
24K22250
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
日浅 雅博 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 准教授 (90511337)
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| Project Period (FY) |
2024-06-28 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 骨細胞 / 骨痛 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、骨痛に特有の耐え難い痛みを招く原因を、患部骨組織でみられる感覚神経の病的増生での骨細胞の役割や、これに伴い増加した骨細胞と感覚神経の物理接触を通じた情報伝達系を中心に解明し、これを標的とする骨細胞－感覚神経間ネットワーク形成の制御を介した骨痛鎮痛法の開発に挑戦する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨関連疾患の骨痛には、骨への力学的負荷が重要な因子であることは臨床知見から明らかであるため、骨の力学的負荷を感知する骨細胞が、骨痛発症に深く関与すると示唆される。当該年度では、骨痛に特有の耐え難い痛みを招く原因における骨細胞の役割を、まずはがんの骨転移モデルで解析を行った。weight bearing testにて骨痛の評価を経時的に行うとがんの進行に伴い、疼痛閾値の低下が見られた。次に第3～5腰髄後根神経節のタンパクを回収し、pERK1/2、pCREBの発現を検討したところ、これらの発現はがんの骨転移に伴って増加し、痛みによる感覚神経興奮の鋭敏化が見られた。骨細胞と患部骨組織での感覚神経の病的増生を免疫染色法を用いて組織観察したところ、骨病変部周辺でCGRP陽性感覚神経の病的増生が見られ、骨細胞との多数の物理的接触を認めた。患部骨組織での感覚神経の病的増生、骨細胞との物理接触によって骨痛が増悪する可能性が考えられた。次にDmp-1-HBEGFマウスはジフテリア毒素（DT）の投与で任意に骨細胞を死滅除去できる（Cell Metab, 2007）。このマウスのOAによる骨痛が、骨痛発症前と後でDTの投与を行うとどうなるか検討するために、まずはDTの指摘濃度の検討を行い骨細胞除去の効果を確認した。次にDmp-1-HBEGFマウスの知覚神経分布が骨細胞除去によってどのように変化するかを検討した。骨組織切片を作成し、CGRPに対する免疫染色を行ったところ、DT投与の有無による骨および骨髄内知覚神経の分布自体には変化が見られなかった。一方で骨組織中の骨細胞は除去されており、骨細胞と知覚神経の物理接触のみを排除するモデルが確立できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
骨痛モデルとして解析が容易ながんの骨転移モデルを用いて骨細胞と知覚神経が骨髄内で病的に増生することを免疫染色で確認し、それらが空間的に物理接触することが明らかとなった。がんの骨転移モデルを用いた骨痛の解析方法としてvon freyテストと歩行解析による行動解析と、ウエスタンブロットによる神経興奮の生化学的指標については実験系を確立できた。膝関節症モデルでの解析を現在進めており、CTによる骨病変を確認でき歩行異常を確認するところまで達成した。Dmp-1-HBEGFマウスについては繁殖させ実験に必要な数量は確保し、至適DT濃度を確定した。以上のことから概ね順調に進展しているものと判断した。今後Dmp-1-HBEGFマウスで靭帯切除による膝関節症モデルを作成し解析を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
膝関節症モデルでの、骨細胞と知覚神経の物理接触の解析を進める。また、ジフテリア毒素（DT）の投与で任意に骨細胞を死滅除去できるDmp-1-HBEGFマウスを用いて、このマウスのOAによる骨痛が、骨痛発症前と後でDTの投与を行うとどうなるか検討し、骨痛発症での骨細胞が誘導する病的神経増生、骨細胞と感覚神経の物理接触の役割を解明する。
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