Osteogenic protein-1(OP-1)発現遺伝子導入による椎間板変性の修復と髄核に起因する神経因性疼痛の制御

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13671536
• Research Institution: Wakayama Medical University, School of Medicine
• Principal Investigator: 川上 守 和歌山県立医科大学, 医学部, 講師 (20195051)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 玉置 哲也 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (30009592)
• Keywords: 椎間板 / 髄核 / 痛感過敏 / 椎間板変性 / 疼痛 / osteogenic protein-1 / pH

Research Abstract

臨床上、変性椎間板が腰痛・下肢痛を惹起することが示されているが、髓核変性と疼痛の関係についての詳細な基礎的研究はなく、分子生物学的に椎間板変性が修復できれば疼痛発現を制御し得る可能性がある。慢性機械的圧迫により作成した変性髄核がラット腰髄神経根に作用した場合、正常髄核に比し、患側下肢により強い、長期の痛覚過敏が発現することを報告した。4、8週間の慢性機械的圧迫の加わった椎間板では髄核のpH低下がみられた。これらの変性髄核を左側L4、L5脊髄神経根上へ留置することでより強い痛覚過敏が出現した。しかし、12週圧迫を受けた髄核では正常髄核とpHに差はなく、痛覚過敏発現にも有意差はなかった。Osteogenic protein-1(OP-1)は椎間板組織では細胞外基質であるプロテオグリカン、コラーゲンの量を増大させること、変形性関節症では軟骨の修復過程に関与することが報告されている。ヒトOP-1発現遺伝子であるpW24をラット尾椎髄核細胞に導入した。導入後,geneticin (G418)を含む選択培地にて1週間培養した後,遺伝子導入細胞を回収した。導入した髄核を椎間板内に注入することで尾椎の機械的圧迫にても髄核内のプロテオグリカン、コラーゲン、DNA量の変化は少なかった。これらの結果はOP-1遺伝子導入により椎間板の変性が制御可能であることを示唆している。また、OP-1が髄核組織に作用すればpH低下のような椎間板の変性過程を制御し、痛覚過敏を減少させ得ると考えられた。今後はOP-1そのものを注入した場合との比較や変性髄核による痛覚過敏増強因子の検討を行う予定である。

Research Products

• [Publications] 川上 守ほか: "機械的圧迫後の障害椎間板の髄核に起因する神経因性疼痛"日本整形外科学会誌. 75(8). S884 (2001)
• [Publications] Mamoru Kawakami et al.: "Comparison of neuropathic pain induced by application of normal and mechanically compressed nucleus pulposus to the lumbar nerve roots in the rat"Transaction of Orthopaedic Research Society. 27(1). 302 (2002)
• [Publications] 川上 守ほか: "腰髄神経根への変性髄核留置による神痙因性疼痛の増強"日本整形外科学会誌. 76(8). S1038 (2002)
• [Publications] Mamoru Kawakami et al.: "Neuropathic pain enhanced by degenerative nucleus pulposus in the rat"Transaction of Orthopedic Research Society. 28(2). 144 (2003)
• [Publications] Mamoru Kawakami et al.: "Comparison of neuropathic pain induced by application of normal and mechanically compressed nucleus pulposus to the lumbar nerve roots in the rat"J Orthop Res. (印刷中). (2003)