Role of ROS sensitive TRP channels in visceral pain associated with IBD

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K16935
• Research Institution: Hyogo University of Health Sciences
• Principal Investigator: 小暮 洋子 兵庫医療大学, 薬学部, 助教 (60548684)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 内臓痛 / TRP受容体 / 酸化ストレス / 炎症性腸疾患

Outline of Annual Research Achievements

炎症性腸疾患（inflammatory bowel disease: IBD）は腹痛が慢性的に持続する難治性疾患であり、内臓痛に対する特効薬は存在しない。Transient receptor potential （TRP）受容体は痛み受容体として知られており、活性酸素種（Reactive Oxygen Species: ROS）によって活性化される。内臓痛との関わりを調べることで、ROS感受性TRP受容体が内臓痛治療薬の新たなターゲットとなることが期待される。2019年度は、腹痛に用いられる大建中湯のIBDモデルに対する効果を検討するとともに、IBDモデルにおける9種類のROS感受性TRP受容体（TRPA1、V1/3/4、C1/4/5、M2/7）の変化を検討した。
まず、IBDモデル動物として、潰瘍性大腸炎モデルおよびクローン病モデルラットを作製し、モデルの炎症、内臓痛に対する大建中湯の効果を検討したところ、内臓痛を抑制し、さらに好酸球数の増加を抑制することが明らかとなった。この成果について、論文投稿中である。
次に、Naiveラットの大腸を用いてリアルタイムPCRを行い、9種全てのTRP受容体が発現していることを確認した。しかし、IBDモデルラットではハウスキーピング遺伝子であるGAPDHの発現量が有意に増加する結果となった。これは、大腸炎により炎症細胞が大量に増えているためと考えられ、PCRによる定量・比較は不可能であることが明らかとなった。そこで、内臓痛の伝導経路である脊髄後根神経節（dorsal root ganglion: DRG）を用いて定量する計画に変更した。Naiveおよび各モデルラットのDRGにおいて、TRP受容体が発現していたが、9種全てのTRP受容体について、両モデルラットにおける有意な発現変化は認められなかった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

大建中湯の大腸炎モデルに対する効果についての成果をまとめ、投稿することができた。当初予定していたCa imagingによるTRP受容体の機能の検討はできていないが、そのほかのPCRによる定量実験はすべて終えられた。結果は期待と異なり、発現変化の認められる受容体を特定することはできなかったが、PCR実験の問題点が明らかとなり、この段階で受容体を特定することは必須ではないため、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

今年度未実施であったCa imagingによるTRP受容体の機能の検討を行う。また、神経細胞に限定して定量することで変化が認められる可能性があるため、免疫染色によって各TRP受容体の発現量を定量するとともに発現の局在を確認する。さらに、ROSの染色を行い、ROS感受性TRP受容体と活性酸素がどの程度共発現しているかを調べる。変化の認められたROS感受性TRP受容体については、モデル動物に阻害剤などを投与し、内臓痛や腸管運動に対する効果を検討する。ROS関連の染色抗体は多数あるが、TRP受容体の抗体は特異的に検出できるものが少ないと言われているため、抗体の検討、スクリーニングを行いながら、同時に、動物への阻害剤投与実験も進めていく予定である。

Causes of Carryover

今年度はPCR実験のみに絞ったため、使用する試薬が予定より少額となった。また、学会発表は雑誌掲載決定後を考えて行わなかったため、次年度へ繰り越しとなった。次年度以降、染色抗体や阻害剤の購入に充当する予定である。