神経賦活薬の脳内作用メカニズム解明を目的とした薬物感受性脳細胞の解明

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K16381
• Research Institution: Hoshi University
• Principal Investigator: 濱田 祐輔 星薬科大学, 薬学部, 助教 (10806326)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 活性化細胞標識法 / 中枢神経作用薬 / cFos

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに、μオピオイド受容体作動薬を投与した際の活性化神経細胞は、脳内報酬系に関与する腹側被蓋野および側坐核に豊富に存在することを明らかにした。今年度は、まず、μオピオイド受容体作動薬活性化神経細胞群の遺伝子発現解析を行った。その結果、腹側被蓋野内のμオピオイド受容体作動薬活性化神経細胞群は、脳内報酬系に関与する特異的遺伝子やモノアミントランスポーターを発現する亜細胞群である可能性が示唆された。次に、μオピオイド受容体作動薬活性化神経細胞の機能解析を行う目的で、光遺伝学的手法を応用し、μオピオイド受容体作動薬活性化神経細胞を人為的に活性操作した際の痛覚閾値への影響について検討を行った。まず、Fos-TRAP2マウスの腹側被蓋野領域に AAV-FLEX-ChR2 ベクターをマイクロインジェクションすることでFos-TRAP2::ChR2マウスを作製した。このマウスを使用して、活性化細胞標識法 (Targeted Recombination in Active Populations, TRAP) に従い、タモキシフェン存在下、脱抑制機構により脳内報酬系を賦活するμオピオイド受容体作動薬を投与することで、腹側被蓋野内μオピオイド受容体作動薬活性化神経細胞特異的にChR2を発現誘導させた。こうした条件下、光遺伝学的手法に従い、慢性疼痛モデルにおける腹側被蓋野内μオピオイド受容体作動薬活性化神経細胞の再活性化による痛覚閾値の変化について検討を行った。その結果、μオピオイド受容体作動薬非存在下、腹側被蓋野内μオピオイド受容体作動薬活性化神経細胞の再活性化により、慢性疼痛下で低下した痛覚閾値の一過性の回復が認められた。