2021 Fiscal Year Research-status Report
慢性虚血性疼痛における血管内皮増殖因子のスプライスバリアントの関与について
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19K07819
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
堀 紀代美 金沢大学, 医学系, 助教 (40595443)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾崎 紀之 金沢大学, 医学系, 教授 (40244371)
奥田 洋明 金沢大学, 医学系, 准教授 (40453162)
石川 達也 金沢大学, 医学系, 助教 (00750209)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 末梢動脈疾患 / PAD / 虚血性疼痛 / 血管内皮増殖因子 / VEGF165a / VEGF165b / VEGFR1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【目的】本研究は末梢動脈疾患（Peripheral Arterial Disease: PAD）で見られる虚血性疼痛のメカニズムを明らかにすることを目的とする。そのため、本年度はPADモデルラットの虚血下肢筋の知覚神経における血管内皮増殖因子（VEGF）のスプライスバリアントVEGF165a およびVEGF165bの発現の変化を調べる。またPADラットの筋の痛覚過敏への関与が示されたVEGF受容体VEGFR1の筋の知覚神経における発現について免疫組織学的に調べる。
【方法】全身麻酔下でラットの総腸骨動脈および腸腰動脈を結紮することにより下肢の血流を阻害したPADモデルラットを作成し、ランダルセリット装置を用いて筋の機械的痛覚過敏を、トレッドミルを用いて間歇性跛行の有無を調べた。逆行性トレーサーのFluoro-gold (FG)を腓腹筋に投与して腓腹筋の知覚神経を標識したラットを用いてPADモデルを作成し、筋の痛覚が亢進している結紮後14日目にL5後根神経節を採取し、pan-VEGF165 およびVEGF165b、そしてVEGFR1の免疫染色を行った。
【結果】PADモデルラットの腓腹筋の知覚神経ではVEGF165総量は変化ないものの、その内訳はVEGF165aが増加、VEGF165bが減少に傾くような量的変化が認められた。またPADモデルラットの腓腹筋の知覚神経ではVEGFR1の発現量が増加した。
【考察】本年度の成果により、PADラットの下肢の血流阻害による筋の痛覚過敏には、VEGFのスプライスバリアントVEGF165aおよびVEGF受容体VEGFR1を経たシグナル経路が関与すると考えられた。
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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
我々が開発した慢性的な筋の痛覚過敏および間歇性跛行を呈するPADモデルラットを用いて、PADラットの虚血下肢の腓腹筋でのVEGFのスプライスバリアントVEGF165a およびVEGF165bのタンパク量について量的な変化を得なかった。そこで、腓腹筋の知覚神経におけるVEGF165の総量（pan-VEGF165） およびVEGF165bの発現量を調べたところ、PADラットの虚血下肢の腓腹筋の知覚神経ではVEGF165総量は変化ないもののVEGF165bが減少していることが明らかになった。これにより、侵害受容性のVEGF165aがPADラットの筋の痛覚過敏に関与する可能性があると示唆され、VEGF165aが受容体VEGFR1を介して筋の痛覚過敏に関与するという知見を得ることができた
VEGF165aやVEGF165b が結合するVEGF受容体には受容体型チロシンキナーゼであるVEGFR1、VEGFR2およびVEGFR3の他に、非チロシンキナーゼ型のニューロピリン1（Nrp1）とニューロピリン2（Nrp2）もあるため、これまで行ったVEGFR1、VEGFR2に加え、本モデルの虚血性疼痛の痛覚にNrp1およびNrp2の関与があるか調べるための行動薬理学的検討も追加するため、着手したところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度はPAD モデルラットの痛覚の変化に関与する分子メカニズムを明らかにすることを目的に、VEGFの受容体のうち非チロシンキナーゼ型受容体のニューロピリン1（Nrp1）とニューロピリン2（Nrp2）についても本モデルの筋の痛覚過敏に関与するか行動薬理学的に追加して解析する。痛覚が亢進したPADモデルラットにNrp1およびNrp2 の中和抗体を投与して、疼痛行動の変化を調べて行う。
さらに、令和3年度に行ったPADモデルラットの腓腹筋の知覚神経におけるVEGFR1の免疫染色について、現在、VEGFR1陽性細胞およびFGとVEGFR1の共陽性細胞数の定量による数的な検討は完了しているので、さらに細胞径ごとに分類して検討する。
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| Causes of Carryover |
令和3年度に計画していた成果発表のための国内および海外での学会参加は延期またはオンライン開催となったため、計上していた旅費は使用されず、繰り越しの予算が生じた。延期された国際学会は令和4年度に開催されることになったため、参加を予定しており、その旅費として使用する。
平成31/令和元年度に購入予定であった免疫組織染色用の抗原賦活化装置 「Decloaking Cham ber NxGen」は同様の機器が所属施設の共通機器として利用可能となったため購入を見合わせ、繰り越し予算を生じた。この繰り越し予算については、令和2年度にVEGFR1およびVEGFR2の行動薬理実験の追加の薬品購入に使用した。このように繰り越した予算の一部を有用に用いたが、まだ令和4年度に繰り越す予算が生じた。この繰り越し予算は令和3年度に着手したNrp1およびNrp2の行動薬理実験を引き続き令和4年度にも行う予定であり、必要な薬剤や実験動物の購入に充てる。
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