2022 Fiscal Year Research-status Report

Peripheral Mechanisms of Opioid-Induced Hyperalgesia

Research Project

Project/Area Number	22K16593
Research Institution	Kyoto Prefectural University of Medicine
Principal Investigator	山北俊介京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10836092)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2024-03-31
Keywords	ERK / p38MAPK
Outline of Annual Research Achievements	雄性SDラットを実験に用い、モルヒネ痛覚過敏モデルとして、全身麻酔下にモルヒネ20mg/kg/dayを3日間腹腔内投与し、行動解析により痛覚過敏を観察し、モルヒネ痛覚過敏モデルを確立した。痛覚過敏が観察できた後、ラットDRGにおいてERKおよびp38MAPK活性化を観察した。ERKおよびp38MAPKの一次知覚神経における発現解析のため、第5腰髄神経のDRGを採取し、組織切片を作成、免疫組織化学法によりリン酸化ERKおよびp38MAPK陽性細胞を可視化した。ニューロン、グリア細胞の選択的マーカーとの二重染色により両者の細胞分布を同定し、ウェスタンブロッティングによりリン酸化ERKおよびp38MAPKの発現量を定量した。オピオイド受容体拮抗薬としてナロキソンを投与し、ERKおよびp38MAPK活性化に及ぼす影響を評価した。モルヒネ痛覚過敏モデルにおいて、有意にリン酸化ERKおよびp38MAPKの発現が増加し、ナロキソン投与によりこれらは抑制された。リン酸化ERKはニューロンとグリア細胞、p38MAPKはニューロンに発現することを確認した。 ERKおよびp38MAPK阻害剤、コネキシン・パネキシン阻害剤が痛覚閾値に与える影響を調査した。モルヒネ痛覚過敏モデルを作成するにあたり、モルヒネ投与前に以下の薬剤を投与し、痛覚閾値を測定した（ERKリン酸化を阻害する薬剤としてMEK阻害剤であるU0126、p38MAPK阻害剤としてFR167653、コネキシン・パネキシン阻害剤としてカルベノキソロン）。モルヒネ投与数日後には、機械刺激に対する逃避閾値の低下と、熱刺激に対する逃避潜時の短縮が認められ、投与薬剤の有効性が示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 上記記載にあるように、おおむね予定通りの進行と考えられる。
Strategy for Future Research Activity	本年度は、DRGにおけるグリア細胞由来の炎症活性物質を網羅的に解析するため、セルソーターでグリア細胞だけを分離し、その後サスペンションアレイシステムを用いた多項目同時測定システムBio-Plexを使用して、サイトカインアッセイを行う予定である。この実験によりグリア細胞由来のサイトカインを選択的・網羅的に定量・検出する。続いて、モルヒネ投与前に抗炎症作用を有する薬剤としてステロイド系抗炎症薬であるデキサメタゾン、またTLR4阻害剤をはじめ、上記の網羅的解析で明らかになった炎症活性物質の阻害剤を投与して、痛覚閾値を測定する。
Causes of Carryover	グリア細胞活性化の評価と炎症性活性物質の網羅的解析、および抗炎症作用を有する薬剤のモルヒネ痛覚過敏抑制効果の検証は未実施であるため、本年度はBio-Plexを使用したサイトカインアッセイおよび炎症活性物質の阻害剤投与による痛覚閾値測定を実施予定である。