2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of RNA medicine delivery system with target-specific exosomes for the treatment of neuropathic pain
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16K15340
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
鈴木 秀典 日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (30221328)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂井 敦 日本医科大学, 医学部, 講師 (30386156)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 変形性膝関節症 / 核酸医薬 / マイクロRNAクラスター / 神経障害性疼痛 / 一次感覚神経 / エクソソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、核酸やタンパクを含有する膜性の小胞であるエクソソームが細胞外へと分泌され、効率よく標的細胞へ取り込まれる性質に着目し、一次感覚神経指向性エクソソームを開発することによって、神経障害性疼痛の新しい治療法の基盤形成を目指している。
今年度はエクソソームに搭載する候補核酸分子の対象として、神経障害性疼痛時に変動するmicroRNAに着目し、検討を行った。前十字靭帯切断（ACLT）による変形性膝関節症モデルラットの疼痛に関与するmicroRNAに関して、滑膜組織におけるmicroRNAの発現変化をマイクロアレイにより網羅的に解析し、miR-21が最も大きく発現上昇することを見出した。また、関節液中のmiR-21も増加しており、miR-21は細胞外へ放出されること、エクソソームに含まれることを確認した。健常ラットの膝関節腔内にmiR-21を投与することにより、疼痛閾値の低下が認められ、ACLTモデルラットの関節腔内にmiR-21 inhibitorを関節腔内に単回投与したところ、長期的な疼痛の改善が認められた。さらに健常ラットの膝関節腔内にmiR-21の標的受容分子であるTLR7の阻害薬を投与したところ、miR-21による痛覚過敏を緩和した。TLR7が膝関節に分布する一次感覚神経の一部に存在することを蛍光免疫染色法によって確認した。すなわち、miR-21 inhibitorは、神経障害性疼痛の新しい治療法として期待できることが明らかとなった。
ヒトへの応用を検討するにあたり、ヒトiPS細胞から一次感覚神経細胞への分化を検討し、分化誘導法を確立した。分化したヒト一次感覚神経細胞において、ラット後根神経節培養細胞から放出されたエクソソームで検出されたmicroRNAの一部が、エクソソームから検出できた。
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