2014 Fiscal Year Annual Research Report
活性酸素感受性TRPチャネルによる痛み・しびれの発生および慢性化機構の解明
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26293019
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中川 貴之 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30303845)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 薬理学 / 疼痛 / しびれ / TRPチャネル / 活性酸素種 / 感覚神経 / ミクログリア / 抗がん剤末梢神経障害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに、神経障害性疼痛にミクログリアに発現するROS感受性TRPM2チャネルが関与することを明らかにしてきたが、本研究では、まず、培養ミクログリアをLPS/IFNγ刺激した際のNO産生におけるTRPM2の関与を検討した。その結果、LPS/IFNγ刺激によりTRPM2発現が増加し、Ca応答が惹起されることを確認し、TRPM2-KO由来のミクログリアにおいてはNO産生が低下すること、またTRPM2を介したシグナルの下流としてp38/JNK経路を介してNO産生に寄与していることを明らかにした。次に、培養ミクログリアにROS感受性TRPV1が発現していることを確認し、TRPV1アゴニストカプサイシンの処置により遊走が惹起されることを見出した。また、このTRPV1は細胞膜表面ではなく、細胞内のミトコンドリアに局在し、MAPK活性化に引き続くROSの産生により活性化され、遊走を誘導していることを明らかにし、ミクログリアではミトコンドリアに局在するTRPV1がROS産生を介して遊走に関わることを明らかにした。また、末梢神経障害における有髄線維の脱髄を検討するため、シュワン細胞培養系を確立し、末梢神経障害を引き起こす抗がん剤（パクリタキセル、シスプラチン、オキサリプラチン）を処置したところ、パクリタキセルでは樹状突起の退縮と脱ミエリン化、さらに、シュワン細胞の脱分化、薬物洗浄後に再分化が観察されたのに対し、白金系抗がん剤では、脱ミエリン化とミトコンドリア障害が惹起され、薬物洗浄後も細胞障害が持続することを明らかにした。また、オキサリプラチンによる急性末梢神経障害のメカニズムの一部として、オキサリプラチンの白金部分がミトコンドリア障害を介してROS（過酸化水素）を産生し、過敏化したROS感受性TRPA1 N末端の複数のシステイン残基を酸化修飾することにより刺激しうることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、主に培養グリア細胞（ミクログリア、アストロサイト、オリゴデンドロサイト前駆細胞）などを用いて、発現しているROS感受性TRPチャネルの種類と、同定できたものに対しては一部、その役割を細胞内シグナリングまで詳細に解析することができ、当初の計画以上に進行できている。一方、炎症/神経損傷部位に集積する免疫系細胞でのROS産生細胞を同定するには至らなかったが、計画の進行に大きな問題はない。
また、シュワン細胞の培養系を確立し、抗がん剤末梢神経障害のin vitroモデルとなる系を構築することに成功し、抗がん剤によるシュワン細胞の細胞障害あるいは分化マーカーによる脱分化/再分化、脱/再ミエリン化まで確認でき、当初の計画通りに進展している。
また、オキサリプラチンによる急性末梢神経障害にTRPA1過敏化が関与し、ミトコンドリア傷害により産生されたROSが過敏化したTRPA1を刺激しうることを当初の計画通り明らかにすることができた。さらに、このTRPA1過敏化に関するメカニズムについても、その分子機序を明らかにできており、この実験計画については当初計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度は、ほぼ研究計画通りに進展することが出来たため、今後の推進方策についても特に大きな変更はない。一部、オキサリプラチンによる急性末梢神経障害の発症機構としてTRPA1過敏化が関与することを見出しているが、今年度の研究実施中に、そのメカニズムに予想外にROSが深く関与していることを見出すことに成功した。よって、平成27年度に当初計画にはないもののTRPA1過敏化機構とROSの関連についても、さらに検討を加えることを予定している。
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| Causes of Carryover |
平成26年度に国内学会にて発表予定であった内容について、研究の進捗に伴いさらに少しデータを追加して、平成27年度の国内学会にて報告することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成26年度中に国内学会で発表予定であった内容について、平成27年度中に発表を行う。
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