Pain and activity monitoring of Nav1.9 knock-in mouse

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K10047
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 野口 篤子 秋田大学, 医学系研究科, 助教 (70400497)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 勉 秋田大学, 医学系研究科, 教授 (20270845) ; 尾野 恭一 秋田大学, 医学系研究科, 教授 (70185635)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: Nav1.9 / SCN11A / 小児四肢疼痛発作症 / ノックインマウス

Outline of Annual Research Achievements

昨年の実施通り、CRISPR/Cas9法により作成した、Scn11a R222S knock in系統(Scn11aR222S/WT)の雄マウスから採取した精子とC57BL/6系統の雌マウス（3匹）の卵管膨大部より採取した未受精卵とを使用し体外受精を行い、仮親マウスに二細胞期胚を移植した。その後出生したマウスのgenotypingを行い、knock in マウスを選別した。
6-8週齢の正常マウス及びNav1.9(p.R222S)遺伝子改変マウスの行動観察を行った。行動量の評価手法として動物実験用運動量計測装置「nano tag」を使用した。各マウスの背部皮下組織内に、運動量モニタリングのためのチップを埋め込み、行動量のデータを蓄積した。チップ内データをPCにて読み出し、24時間の観察期間の行動量を比較した。
通常気温(20-26℃)と低温（15℃、10℃）環境での24時間行動観察比較において、通常気温では有意差はないも15℃の低温環境下では夜間活動時間帯の活動量が有意に増加し、その変化は遺伝子改変マウスにおいてより顕著であった(Welch t test p<0.05)。低温下で活量量が増加したことの病態として、機能獲得変異マウスにおける皮膚刺激への過敏性が亢進し、行動様式の変容をもたらしたことが推測された。
本研究では、低気圧環境と低温環境において遺伝子改変マウスの行動量変化は逆の反応を示していたが、いずれの観察でも遺伝子改変マウス群は正常マウス群に比して低温・低気圧への反応性が有意に亢進していることが検証された。
ただし今回の研究手法（24時間の行動観察）では今後の薬剤効果を評価する疼痛行動解析においては差異が検出できない可能性が考慮される。短時間の疼痛行動テスト（Von Frey test, etc）に切り替えた上で温度変化や気圧変化を加えることも検討課題と思われた。