2021 Fiscal Year Research-status Report
無痛型神経成長因子を活用した痛み特異的シグナリングの同定と神経再生への応用
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20K17821
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
加藤 純悟 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (40465018)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 神経成長因子 / 慢性痛 / p75 / Fab |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3年計画の2年目に当たる当該年度は、昨年度に引き続き神経成長因子(nerve growth factor: NGF)の痛み特異的シグナリングを標的とするべく、NGFとその受容体の一つであるp75への結合を選択的に阻害することが報告されているラットモノクローナル抗体NGF30の活用を中心に研究を進めた。
まず、NGF30はラット由来のIgGであることから、マウスやヒトへの投与を可能とするため、異種への投与の際に免疫反応を引き起こすとされるFcセグメントの除去を試みた。さまざまなタンパク分解酵素を試した結果、ficinによるF(ab')2フラグメント化が最も効率が良いことがわかった。ウェスタンブロットにより、得られたNGF30 F(ab')2フラグメントは依然NGFに対する結合能を保持していることが示された。
得られたF(ab')2フラグメントが神経細胞におけるNGFに対する反応性にどのような影響をあたえるかを調べるため、NGF投与により交感神経細胞に分化する培養細胞であるPC12細胞を用いて検討した。別の抗NGF抗体であり、p75のみならずもう一つのNGF受容体であるTrkAとの結合も阻害するとされるNGF27/21をNGFとともに投与すると、NGFによるPC12細胞の分化は著しく抑制された。一方、NGFと今回得られたNGF30 F(ab')2フラグメントを投与すると、NGFによるPC12細胞の分化は障害を受けなかった。このことは、NGF30 F(ab')2フラグメントはNGFのもつ神経栄養作用は温存しつつも、痛みに特化したNGFシグナリングを抑制できる可能性を示唆するものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
COVID-19の影響により、本研究で使用予定であったノックインマウスを有している共同研究先であるKarolinska Institutet (ストックホルム、スウェーデン）での動物飼育中断により、ノックインマウスを用いた研究は断念せざるを得なくなった。そこで、薬理的にノックインマウスと同様の効果が期待できるNGF30に焦点を変え、研究を推進している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は3年計画の最終年にあたり、本研究のメインテーマである、臨床応用可能な痛みに特異的なシグナリングを標的とした新規鎮痛法の探索に関して一定の結論を得られるよう研究をまとめていく。これまで得られた知見をもとに、NGF30 F(ab')2フラグメントを中心とし、臨床応用可能な形に精製を進めるとともに、病的疼痛のマウスモデルで鎮痛効果を立証していく。また、引き続きPC12細胞を用いたin vitro系も活用し、NGF30 F(ab')2フラグメントがどのようにNGFシグナリングを変化させるかを生化学的手法で探索していく。
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