MEKを標的とする化学修飾フラボノイドによる神経障害性痛治療薬の開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25870459
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 松岡 義和 岡山大学, 大学病院, 助教 (20509434)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 神経障害性痛 / フラボノイド / ケルセチン

Research Abstract

今研究はフラボノイドの一種であるケルセチン及び派生化合物の神経障害性痛に対する効果の検討を目的とする。初年度は以下の2項目の実施を計画した。
1.ケルセチン経口投与による神経障害性痛の治療効果の検討；神経障害性痛モデルを作成するに当たりラットの脛骨神経を結紮した(Spared Nerve Injury Model, SNI)。SNIにより術後1週間までに痛覚域値の低下が見られ神経障害性痛の発症が確認された。これは他の研究者による従来の報告と一致している。そこでケルセチンを術前から経口投与し、ケルセチンによる神経障害性痛の抑制効果を検討した。その結果、ケルセチン前投与により患肢の痛みは有意に改善した。また後投与による痛みの改善効果を検討するためSNI術後1週目つまり神経障害性痛発症後からケルセチン経口投与を開始したがこれは効果を示さなかった。
2.ケルセチンの鎮痛メカニズムの検討；ケルセチンがin-vitroでMEK1 阻害作用を示すことはすでに予備実験で確認しており、in-vivoでの作用機序を検討した。脊髄及び後根神経節がケルセチンの作用部位の一つであると考えモデル作成後ラットの後根神経節、脊髄を摘出した。蛍光免疫染色、ウェスタンブロットによりERK1/2の活性化、グリア細胞マーカーの発現を測定した。活性化ERK1/2の定量的評価を行ったがケルセチンによる有意な抑制は見られなかった。しかしアストロサイト活性化マーカーであるGFAPは著明に抑制されていた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究はケルセチンの神経障害性痛に対する治療効果の検討を目的とする。初年度の計画ではケルセチン投与によるラットの行動学的評価と効果の機序に関する生化学的評価を行う予定であった。行動学的評価はほぼ終了し、ケルセチンにより神経障害性痛発症が予防できることが示された。生化学的評価に関しては、神経障害性痛発症に対するケルセチンの抑制効果はMEK-ERK1/2抑制によるものであるという当初の仮説は今のところ証明できていないが、脊髄グリア系細胞の活性化を抑制することは示された。これらの結果から、目的の主要な部分は達成されていると思われるが、より効果的な治療法や詳細な機序の解明などを今後行う必要があると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

1.ケルセチンの効果の機序に関する検討；
1.1ケルセチンのMEK1-ERK1/2阻害作用に関してはウェスタンブロットでは証明されなかった。グリア細胞マーカーの抑制が確認されたためグリア細胞局在性にERK1/2シグナリングが抑制されている可能性が考えられた。二重蛍光染色による共局在性を調べることが必要であると思われたため、この点に関して今後も研究を行う。
1.2グリア細胞に対する作用に関しては、活性化を防ぐことはわかったが、その結果どのように痛みを防ぐのかは不明であり、ダウンストリームの痛みに直接的に関与する蛋白に関して探索を続ける。
2.化学修飾ケルセチンの合成、効果検討；天然ケルセチンはすでに発症し完成した神経障害性痛を回復させなかったことから、より強力な作用をもたせた化学修飾ケルセチンの効果を検討することは有用であると思われた。当初の計画通りに化学修飾ケルセチンの合成を行い、まずin-vitroで効果の検討を行うこととする。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

いくつかの試薬は予定より安く購入できたため未使用額が生じた。
少額であるため次年度も当初の計画通りに遂行する予定である。