慢性痛動物モデルに対するインターロイキン-27投与の効果

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K08991
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 笹栗 智子 佐賀大学, 医学部, 助教 (00380767)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平川 奈緒美 佐賀大学, 医学部, 准教授 (20173221) ; 八坂 敏一 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (20568365) ; 吉田 裕樹 佐賀大学, 医学部, 教授 (40260715)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ＩＬ-27 / 鎮痛効果

Outline of Annual Research Achievements

インターロイキン（IL）-27は新規な抗炎症作用も持つサイトカインで、その作用は主にT細胞の分化を介して炎症性のIL-17産生を抑制し抗炎症性のIL-10産生を促進することによると考えられている。近年IL-17が痛みを増悪させ、IL-10が慢性痛に対して治療的効果を持つことが動物モデルで報告されている。このような背景に基づいて我々はIL-27と疼痛に関して研究を行ってきた。その結果IL-27ノックアウト(KO)マウスが生来痛覚過敏であることを見出した。この過敏はIL-27を補うことで正常に戻ることから、IL-27は痛みの感度調節をしていることが示唆された。本研究では、IL-27が慢性疼痛に対する治療薬となるかを調べることが目的である。
慢性疼痛モデルとして神経障害性疼痛モデルだけでなく炎症性疼痛モデルも用いた。また、投与方法としては単回の腹腔投与を行った。
マウスの左L4脊髄神経を切断することにより神経障害性疼痛モデルを作製した。機械刺激による逃避閾値の測定にはUGO BASILE 製、DYNAMIC PLANTAR AESTHESIOMETERを用いた。手術後6日目に逃避閾値を測定したところ、手術前と比較し低下が確認された。翌日（術後7日目）にIL-27（400 ng/マウス）を投与し、2時間後から6時間後の間に閾値の測定を行ったところ、IL-27による治療的効果は観察することができなかった。マウスの左後肢足底に完全フロイトアジュバンド（20マイクロリットル/足）を投与して作製した炎症性疼痛モデルにおいても、上述の投与法や投与量ではIL-27による治療的効果は認めることができなかった。
以上の結果から、神経障害性疼痛と慢性疼痛動物モデルにおいてIL-27（400 ng/マウス）を単回腹腔投与しても治療的効果は期待できない可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度の研究計画では、慢性疼痛モデルとして神経障害性疼痛モデルを用いることとしていたが、他の慢性疼痛モデルにおけるIL-27の役割を調べることも重要であるため、炎症性疼痛モデルも用いることとした。また、投与法は作用点を調べる目的で主に髄腔への投与を考えていたが、いずれにしても他の投与方法の検討は必要不可欠であるため、最初は単回の腹腔投与を行うこととした。単回投与以外の投与方法、400 ng/マウス以外の投与量については今回検討していない。慢性疼痛モデルの種類を神経障害性疼痛と炎症性疼痛と増やしたが、投与法の種類の検討に関しては単回の腹腔投与のみとなった。
機械刺激による逃避閾値の測定には、当初von Frey filamentによる50％閾値の計測を予定していたが、この方法は実験者に対する負担が大きいためUGO BASILE 製、DYNAMIC PLANTAR AESTHESIOMETERを用いることとした。この装置のよいところは無理な姿勢をとらなくてもマウスの足底を視認することができ、また、刺激装置は機械でコントロールされているため、刺激のばらつきは少ないと考えられる。
本年度に分担研究者が他施設へと移動したため、研究環境が大きく変わることとなった。移動先での実験系の構築や実験関係の書類を新たに申請するなどに時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

今年度の結果から、神経障害性疼痛と慢性疼痛動物モデルにおいてIL-27（400 ng/マウス）を単回腹腔投与しても治療的効果は期待できない可能性が示唆された。このため、今後の研究推進方策としては、投与方法・投与容量の検討を行う必要がある。行動学的にIL-27の慢性疼痛に対するIL-27の治療効果をまず確認しなければならない。投与方法の検討には、投与するタイミング、投与する部位、投与する容量、投与する回数（時間・持続性）等が挙げられる。
投与するタイミングについては、今回の投与方法では、慢性疼痛モデル作製後、閾値の低下を確認したうえでIL-27を投与しその治療効果について検討を行った。この理由は臨床ではこのような状況（慢性疼痛が起こってしまった状況）から治療を始めるからである。しかし、今回の結果からこのような投与方法ではIL-27の効果が得られない可能性があるため、今後はモデル作製直後からIL-27を投与することなども検討する。その際、回数や持続性、また投与量に関する検討も必要である。
投与する部位に関しては、今後は髄腔への投与についても検討を行う。髄腔投与に関しても回数や持続性、また投与量に関する検討が必要である。
これらの検討により、IL-27の慢性疼痛に対する治療効果が観察された場合は、主に慢性疼痛との関連が注目されている脊髄のミクログリアについて組織学的な検討を行う。当初計画していた様々な遺伝子の発現変化についての検討は、実験環境の変化に伴い行うことができない可能性が想定される。

Causes of Carryover

30円で購入できる物品がなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

消耗品の購入に使用します。