Optimization of opioid therapy based on the diversity of dimerized opioid receptors

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25462442
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 村田 寛明 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (90437856)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上園 保仁 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (20213340) ; 須藤 結香 国立研究開発法人国立がん研究センター, その他部局等, その他 (70646695)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: オピオイド / 二量体

Outline of Annual Research Achievements

オピオイド鎮痛薬を投与した際にμ－δ受容体ヘテロ二量体がどのような細胞内局在を示すのか、そのことが鎮痛効果や耐性発現にどのような影響があるのかを明らかにすることを目的とした研究を実施した。本研究には新たにクローニングしたHEK293細胞を用いた。この細胞株は細胞膜上に局在する受容体のみを選択的に蛍光標識可能にするアミノ酸配列を有するμ受容体と、それとは別の抗体で標識可能なアミノ酸配列を有するδ受容体を同時に定常的に発現する。それぞれの抗体標識オピオイド受容体は細胞内でヘテロ二量体を形成していると考えられる。この細胞株を用いた研究を行うことの利点はμ－δ受容体ヘテロ二量体の細胞内局在をリアルタイムに可視化して観察できることである。これにより細胞膜表面から細胞質内へのヘテロ二量体の移動、その後の分解あるいは細胞膜への再分布などの時間経過を観察できる。
この細胞株に対し、DAMGO（μ受容体アゴニスト）、SNC80（δ受容体アゴニスト）および医療用麻薬であるmorphine, fentanyl, remifentanil, oxycodoneを投与した。DAMGOおよびSNC80投与時のμおよびδ受容体の細胞内局在変化より、本実験で用いた細胞株細胞膜上のμ－δ受容体ヘテロ二量体の存在を確認した。上記薬物を投与した際のμ－δ受容体ヘテロ二量体の細胞内局在変化についてデータを集積した。過去の研究よりも細胞内局在の継時的推移を詳細に追跡でき、各種薬物を投与した際のμあるいはδ受容体単独の場合とμ－δヘテロ二量体で存在する場合の細胞内局在の違いをより詳細に解析した。今回の研究期間に得られたデータからは、μ－δ受容体ヘテロ二量体の細胞内局在とオピオイド鎮痛薬の鎮痛効果および耐性発現の関連性について明確な結論を示すには至らなかったが、得られたデータを解析しさらに詳細な検討を進めている。