神経障害性慢性難治性疼痛における網羅的遺伝子解析による疼痛原因物質の特定

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24592186
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 村田 淳 千葉大学, 医学部附属病院, 准教授 (20344997)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大河 昭彦 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30312945) [Withdrawn] ; 山崎 正志 筑波大学, 医学医療系, 教授 (50281712)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 神経障害性疼痛 / 坐骨神経結紮モデル / Noggin / アロジニア / Alzet pump / BMP4 / くも膜下腔 / astrocytes

Outline of Annual Research Achievements

【目的】今回の研究ではラット坐骨神経結紮 (CCI) モデルのマイクロアレイ解析によって得られた有意遺伝子の候補から治療薬や病態解明に関係する物質がないかどうか検討することを目的とした。
【方法】CCIラットと、コントロールを比較してマイクロアレイ（Agilent Rat Whole genome）による網羅的遺伝子発現解析を行った。発現増加遺伝子７個、発現低下遺伝子５個をピックアップしReal-time RT-PCRを行った。特に発現低下遺伝子のNogginについては、CCI後２週経過時点でくも膜下腔にNogginタンパクをAlzet pumpを用いて持続注入しアロジニアの改善がみられるか検討した。またNogginはBMP4のアンタゴニストであり、BMP4のくも膜下腔持続注入などを組み合わせて更なる検討を加えた。
【成績】４つの発現増加遺伝子（IGF-1, PAP, Timp3, Aquaporine4, CD38, CD68）と、２つの発現低下遺伝子（Opioid receptor-like1, Noggin）がReal-time PCRにおいてコンファームされた。発現増加遺伝子はグリオーシスや炎症細胞に起因する遺伝子であった。発現低下遺伝子であるNoggin をCCI後2週でくも膜下腔持続投与したところ、投与後１週後でアロジニアの改善がみられた。そこでNoggin投与、BMP4投与、BMP4+Noggin投与３群に分けてCCI後2週時点でくも膜下腔投与を行ったところ、Noggin投与においてのみ投与後1週間でアロジニアの改善が得られた。
【結論】ラット坐骨神経結紮モデルにおける網羅的遺伝子発現の結果から、発現増加遺伝子４、発現低下遺伝子２つが得られた。BMPの拮抗物質であるNoggin遺伝子の発現低下がみられたため、Nogginタンパクのくも膜下腔持続投与を行ったところ、投与後1週時点でアロジニアの改善が得られた。

Research Products

• [Journal Article] Coexistence of amyotrophic lateral sclerosis with neuro-Behçet's disease presenting as a longitudinally extensive spinal cord lesion: clinicopathologic features of an autopsied patient. (2014)
  • Author(s): Sato T, Ouchi H, Shimbo J, Sato A, Yamazaki M, Hashidate H, Igarashi S, Kakita A.
  • Journal Title: Neuropathology Volume: 34 Pages: 185-189
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Delayed granulocyte colony-stimulating factor treatment in rats attenuates mechanical allodynia induced by chronic constriction injury of the sciatic nerve. (2014)
  • Author(s): Koda M, Furuya T, Kato K, Mannoji C, Hashimoto M, Inada T, Kamiya K, Ota M, Maki S, Okawa A, Takahashi K, Ishikawa T, Yamazaki M.
  • Journal Title: Spine Volume: 39 Pages: 192-197
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neuroprotective therapy with granulocyte colony-stimulating factor in acute spinal cord injury: a comparison with high-dose methylprednisolone as a historical control. (2014)
  • Author(s): Kamiya K, Koda M, Furuya T, Kato K, Takahashi H, Sakuma T, Inada T, Ota M, Maki S, Okawa A, Ito Y, Takahashi K, Yamazaki M.
  • Journal Title: Eur Spine J Volume: Epub Pages: Epub
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transplantation of human bone marrow stromal cell-derived neuroregenrative cells promotes functional recovery after spinal cord injury in mice. (2014)
  • Author(s): Mannoji C, Koda M, Kamiya K, Dezawa M, Hashimoto M, Furuya T, Okawa A, Takahashi K, Yamazaki M.
  • Journal Title: Acta Neurobiol Exp (Wars) Volume: 74 Pages: 479-488
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intramedullary hemorrhage caused by spinal cord hemangioblastoma: a case report. (2014)
  • Author(s): Koda M, Mannoji C, Itabashi T, Kita T, Murakami M, Yamazaki M, Aramomi M, Ikeda O, Furuya T.
  • Journal Title: BMC Res Notes Volume: 7 Pages: 823
  • DOI: 10.1186/1756-0500-7-823
  • Peer Reviewed