2013 Fiscal Year Research-status Report

多階層的疼痛治療開発：ナノ粒子とパワーアシストの臨床応用

Research Project

Project/Area Number	25670664
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Research Institution	Gunma University
Principal Investigator	齋藤繁群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40251110)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	朱赤前橋工科大学, 工学部, 准教授 (20345482)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords	慢性痛 / リハビリテーション / 認知行動療法 / 機能的脳画像
Research Abstract	平成25年度の研究活動を通じて、慢性疼痛の発生に関しては、臨床医学的、基礎医学的の両面から発症のメカニズムについての知見を深めている。これまでの研究成果からは、慢性疼痛の発生は段階的であり、病期によって役割を演ずる細胞も経路も変化していくことが示唆されているので、病期を確定する診断技術開発に努めた。また、病期に対応した治療プロとコールの確定も試みた。現状の臨床では未だ場当たり的に対応されているのが実情なので。痛みを持つ患者とその診療のあたる医療スタッフの双方から有効性が高いと評価される、科学的に実証された治療プロトコールの開発を一段階進められたと考えられる。特に、慢性痛の代表であるCRPS (chronic regional pain syndrome) に関しては、従来の治療法開発に関する様々な取り組みを鑑み、本研究では、従来の薬物治療とペインクリニック治療に認知行動療法を加えて、包括的な治療アプローチを展開した。ｆMRIなどの客観的指標を最新工学技術と連動させることで評価の適格性も担保した。更に、本研究では新規の慢性痛治療手段プロトコールを確立するために、開発途上の工学技術、ナノテクノロジーによる薬物徐放を積極的に応用して、医工連携による、科学的疼痛メカニズムと整合性のとれる患者の生活レベル向上を確保する治療法へと展開を図っている。この点では、「慢性痛リハビリテーション」という概念を導入し、従来型のVAS (visual analogue scale) のみに評価を依存しない、活動度に評価基準をシフトさせたコンセプトを採用している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 各種成長因子や低分子薬剤は生体に投与すると分解が速く、通常の方法では局所において長時間作用させることが困難である。ポリ乳酸を用いた徐放化はこの問題を解決する貴重な手法であり、本研究に必須の技術である。この徐放化法を用いて、我々と京都大学再生医科学研究所との共同で、グリコール酸を加えたポリ乳酸を用いて局所麻酔薬リドカインの徐放システムを確立し（Tobe M, Saito S. Anesthesiology 2010;112:1473-81）臨床応用に向けての研究を続けている．当該年度の研究では、一回投与で週単位、月単位の鎮痛を目指す薬物徐放技術を、他のリハビリテーション技術と融合させて実施する試みを人間をマテリアルとして開始できた。これまでの数時間毎に、あるいは1日もしくは数日毎に薬物投与を行いながらリハビリテーションを連日在宅で行わせることの困難さを克服し、格段に慢性痛患者のリハビリテーションを推進させる可能性が確認された。人体に応用可能なパワーアシストシステムの開発にはロボット工学の専門的な技術と知識が必要である．この研究ではロボット工学的手法に関して、前橋工科大学との共同研究を推進した．既に慢性痛患者に対する活動支援器具の開発を数段階前進させ、この研究において鎮痛治療との併用に関するアセスメントを行うことを臨床応用へのステップとして進めている。該当患者を集めてリハビリテーションを行うプログラムを当該年度に開催することができた。介助を計画的に実施しつつのリハビリテーションが、主観的疼痛レベルを含めて慢性痛の治療に、療養に、有効であることが実証されつつある。
Strategy for Future Research Activity	平成26年度には、更に研究成果を積み重ねるために、解剖学的に複雑な疼痛伝達経路において、多階層的・選択的に疼痛伝導路を再構築することを目指している。慢性痛を引き起こす神経伝導路の不都合なリモデリングを防止し、あるいは異常な再生過程により痛み促進的に再構築されてしまった神経伝導路を正常な状態に復帰させることで、慢性痛罹患者のADLを向上させることができる。更に、超高齢者社会においては罹患者の治療コンプライアンスを向上させることが必須であり、そのためには侵襲的治療の回数を最小限にする徐放DDSの開発と、生活動作の自立を目指すパワーアシスト開発の第一段階を本研究で完結させる。上記に加え、本研究で実施する痛みの多階層的治療プロトコール（病期・部位選択的な超長時間作用性局所麻酔薬の高精度注入、パワーアシストを使用した積極的リハビリテーション、など）の効果を判定するために、SF−36などの心理・生活アセスメント、VAS、NRSなどの痛みの数値評価、fMRIによる高次脳機能イメージングを実施する。ヒトでの痛みに関係する神経回路変化を客観的に評価するために、脳磁図およびfMRIを用いて疼痛受容野の反応を正確に同定する。これまで健常人で研究を進めて来たが（Cereb Cortex. 17,：1139-1146、2007、Anesthesiology 103: 821-7, 2005）、今回の研究に当たり慢性痛罹患患者での変化を健常人における反応と比較する。既に、帯状回などの脳部位の委縮画像と疼痛レベルの相関に関して情報が得られており、当該年度に症例を積み重ねることで更に確実な結論が導かれるものと期待される。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	平成25年度の消耗品等支出を圧縮し、平成26年度（次年度）の「慢性痛リハビリテーション」拡大実施に伴う必要諸経費を確保した。平成25年度実施のプロジェクトにより、パイロットスタディー的なデータが得られ、「慢性痛リハビリテーション」の実施にあたり、その有効性に関して検証すべき課題が明瞭となったが、科学的な検証のためには、統一的な企画のもとに、より多数の検定対象を確保した上で、データ収集を行う必要性が示唆されていた。そこで、平成26年度の研究実施にあたっては、本企画を拡大実施することにより、慢性痛患者に対する認知行動療法を含めたリハビリテーション実施が疼痛に関する高次神経機能の可塑性に与える影響をより統一的に検証することが必要となった。これには、主観的データと画像解析を伴う客観的データの収集が含まれる。平成26年度は前年度のパイロットスタディー的な「慢性痛リハビリテーション」の企画を拡大実施する。ここでは、慢性痛患者に対する認知行動療法と身体的なリハビリテーションが実施すべき主要な項目である。実施に際しては、これらの適用が疼痛に関する高次神経機能の可塑性に与える影響を前年度の予備的研究よりも更に統一的かつ形式を拡大して検証する。科学的な批評に耐えうる研究データを集積するために、参加者の主観的データを中心とした従来形式の評価法に加え、画像解析や運動能力評価を伴う客観的評価法を採用する。具体的には、fMRIを中心とした高次脳機能画像をタスクの有る無し両条件において撮像し、個体間の差異と慢性痛患者普遍的特性の両者をより明瞭に描出させることを目指す。被検者の確保と個々のデータ収集には相応の経費が必要と想定される。