δオピオイドの情動回路における機能解析と慢性疼痛治療への応用

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K18279
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 小笠原 治 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (10791147)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 神経障害性疼痛 / 島皮質 / δオピオイド

Outline of Annual Research Achievements

神経障害性疼痛モデルとしてSpared Nerve Injury（SNI）モデルを作成し、von Freyテストによって痛み閾値が下がっていることを確認した。このマウス脳を用いて、各種神経系細胞のマーカータンパク質（NeuN、GFAP、Iba-1、cFos）を対象に島皮質や前頭前皮質領域の免疫組織学的検討を行った。情動回路と呼ばれる上記部位でこれらのタンパク質発現増加が見られれば、SNIによる疼痛閾値の低下と情動回路の機能変化に関連がある可能性を示すものとなる。ところが、非SNIモデルマウスとの比較で、マーカータンパク質の発現に明らかな差異を認めなかった。対象とした脳部位は情動回路と呼ばれる部位であるため、脳の組織固定過程で侵襲ストレスによりマーカータンパク質が意図せず発現してしまうと考え、組織固定過程を再三修正（課程中にマウスがストレスを感じることがないよう、吸入麻酔を使用、手技時間の短縮化など）し試行錯誤したが、やはり変わらなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

SNIモデルマウスと非SNIモデルマウス間で、各種神経系細胞のマーカータンパク質（NeuN、GFAP、Iba-1、cFos）を対象に島皮質や前頭前皮質領域（情動回路）の免疫組織学的検討を行い、SNIによる疼痛閾値の低下と、情動回路のマーカータンパク質発現変化に関連がある可能性を示しつつ、δオピオイドの客観的効果判定（δオピオイド投与により情動回路におけるマーカータンパク質発現変化が元に戻る）として用いる予定であったが、そもそもマーカータンパク質発現に差異を認めなかった。マーカータンパク質発現に影響を及ぼす可能性がある因子の徹底的な排除を試みたが、これまでのところ成功していない。

Strategy for Future Research Activity

島皮質など情動回路の機能変化を従来の免疫組織学的検討で同定することは困難と思われるため、まずはδオピオイドを情動回路に微量注入した結果を行動学的に解析する。SNIモデルマウスの低下した痛み閾値が、δオピオイドの脳室内投与や情動回路への微量注入で元に戻ることを、von Freyテストを用いて確認する。そしてその効果が、δオピオイド受容体拮抗薬で打ち消されること、他のオピオイド受容体拮抗薬（μ、κ）で打ち消されないことを確認する。
また、上記の変化が情動回路の機能変化によっても起こることを確認するため、デザイナー受容体を用いた特異的活性化または抑制を行い、行動学的解析によって評価を行う。

Causes of Carryover

（理由）SNIモデルマウスとコントロール群間で、各種神経系細胞のマーカータンパク質の発現の差異を認めておらず、予定通りに進行していないため。
（使用計画）δオピオイドを情動回路に微量注入した結果の行動解析や、SNIモデルマウスのvon Freyテストの実施、δオピオイド受容体拮抗薬や他のオピオイド受容体拮抗薬（μ、κ）の効果の確認などのためのマウスや試薬の購入などに使用する予定である。