2016 Fiscal Year Research-status Report
運動野からのトップダウン的痛覚抑制機序の解明: 三叉神経痛の治療法開発へ向けて
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16K11454
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
倉本 恵梨子 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (60467470)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桑木 共之 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (80205260)
齋藤 充 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (50347770)
柏谷 英樹 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 講師 (70328376)
大野 幸 鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 助教 (00535693)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 三叉神経痛 / 大脳皮質 / 運動野 / 痛覚抑制 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、運動野からのトップダウン信号が、脳幹に存在する痛覚抑制の回路を賦活化することで鎮痛効果を発揮しているという仮説を立て、詳細な神経回路と作用機序を明らかにし、より効果的な三叉神経痛の治療法開発につながる基礎的知見の提供を目的としている。
初年度は運動野からのトップダウン的痛覚抑制に働くと予想される神経回路が実際に存在するかどうか、形態学的手法により検証した。先行研究において、運動野の電気刺激により活動性が上昇すると報告されている脳領域のデータに基づき、以下の２つのトップダウン的痛覚抑制回路を想定した。
（１）間接的経路: 運動野→前頭前野（眼窩野または帯状回）→中脳水道周囲灰白質
（２）直接的経路: 運動野→中脳水道周囲灰白質
これらの候補神経回路が実際に存在するかどうか、順行性のウイルス性神経トレーサーであるアデノ随伴ウイルスベクターをラットの運動野、特に顎顔面領域に注入し、軸索投射先を形態学的に検索した。臨床において、感覚野を刺激しても鎮痛効果がほとんど得られないとされている。そのため対照実験として感覚野へのウイルスベクターの注入も行った。その結果、当初、運動野の痛覚抑制効果を中継していると考えていた中脳水道周囲灰白質には、運動野のニューロンはあまり投射していないことが明らかになった。今後、運動野からの軸索投射があり、感覚野からの軸索投射がない領域を痛覚抑制に働く候補領域として、研究を進めていく。
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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
順行性のウイルス性トレーサー、アデノ随伴ウイルスベクターを用いて、運動野からの軸索投射先をはっきりと可視化することができた。当初、予想していた運動野から中脳水道周囲灰白質への軸索投射が少なかったため、想定していた痛覚抑制の神経回路を修正する必要に迫られた。
臨床的に、電気刺激をしても痛覚抑制効果が得られないとされている感覚野や、他の皮質領野にもウイルスベクターを注入し、運動野からの軸索投射先と比較することで、痛覚抑制効果を発揮していると考えられる、新たな候補領域が浮かび上がってきた。仮説は変更することになったが、予定していた痛覚抑制に働くと考えられる神経回路を形態学的に明らかにするという意味では、目標を達成することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題を申請したときに想定していた痛覚抑制の神経回路とは異なる神経回路が、痛覚抑制に働く可能性が示唆された。解析する神経回路は変更するが、解析方法は変更する必要がないため、当初の予定どおり研究を進める。すなわち、候補となる痛覚抑制神経回路を、アデノ随伴ウイルスベクターにより特異的に標識する。光遺伝学を用いて回路の活性化・不活性化を人為的にコントロールすることでその回路が痛覚抑制に働くかどうか、検証していく。
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