慢性疼痛に対する新たな鎮痛法開発を目指したTRPV3チャネル抑制機構の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K16502
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 堀下 玲子 産業医科大学, 医学部, 助教 (40746658)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 慢性疼痛 / TRPV3チャネル / 局所麻酔薬 / TRPV3抑制機序

Outline of Annual Research Achievements

炎症性疼痛や神経障害性疼痛を成因とする慢性疼痛は、現存する鎮痛薬では治療困難な例が多く、新たな鎮痛薬・鎮痛法の開発が強く望まれている。温度感受性受容体であるTRPチャネルのサブタイプの一つ、TRPV3チャネルは、特に炎症性疼痛の発生・進展に深く関与することが示されているが、チャネルの調節機構については不明な点が多い。そこで、慢性疼痛に対する新たな鎮痛薬・鎮痛法開発に貢献するために、TRPV3チャネル抑制機構を分子レベルで解明することを目的として、研究計画を立てた。①TRPV3とTRPV1チャネルのcRNAによるキメラ型cRNAの作成、②電気生理学的手法（アフリカツメガエル卵母細胞発現系）を用いたキメラ型TRPチャネルに対する局所麻酔薬の影響解析、③慢性疼痛モデルマウスに対する電荷型局所麻酔薬の局所投与による鎮痛効果の解析、④遺伝子変異マウスを用いた同様な解析、である。
申請者はこれまでに、電気生理学的手法を用いて、局所麻酔薬（リドカインなど）及び細胞膜を通過しない電荷型局所麻酔薬QX-314がTRPV3機能を抑制することを発見してきた。その作用機序を解明するため、同手法を用いた様々な解析を行った結果、局所麻酔薬は、細胞外からTRPV3チャネルのイオン透過孔に結合あるいは作用し、TRPV3機能を抑制するという結論（仮説）に至った。QX-314は、その他のTRPチャネルであるTRPV1やTRPA1が活性化された状態において、チャネルのイオン透過孔を通過し、細胞に発現するナトリウムチャネルを抑制することが知られている。そこで、局所麻酔薬のTRPV3に対する作用をさらに詳しく調べるため、TRPV3とナトリウムチャネルを共発現させたアフリカツメガエルを用いて、QX-314の影響を調べた結果、QX-314は活性化されたTRPV3チャネルのイオン透過孔を通過しないという結論に至った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いた電気生理学的手法によって、局所麻酔薬及び電荷型局所麻酔薬によるTRPV3機能の抑制機序を解析した。その結果、局所麻酔薬は電荷型として細胞外からTRPV3のイオン透過孔に結合又は作用することによってTRPV3機能を抑制し、そのチャネルのブロック効果のため、その他のTRPチャネルと異なり、QX-314はTRPV3のイオン透過孔を通過しないことが明らかになった。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究によって、局所麻酔薬のTRPV3に対する新たな抑制機序が発見された。これらの結果を踏まえ、今後も電気生理学的研究を重ね、さらなるTRPV3活性化調節機構の解明について検討を進める予定である。

Causes of Carryover

（理由）
計画的に執行を進めた結果、未使用額が13409円生じたが、予定していた試薬購入に必要な金額に満たなかったため。
（使用計画）
次年度の研究費と合わせて、試薬と消耗品の購入に使用する予定である。