電位依存性Ca^<2+>チャネル遺伝子変異マウスを用いた痛覚情報伝達メカニズムの研究

• Project/Area Number: 14704022
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General pharmacology
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 栗原 崇 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (60282745)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥29,510,000 (Direct Cost: ¥22,700,000、Indirect Cost: ¥6,810,000); Fiscal Year 2004: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2003: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2002: ¥15,210,000 (Direct Cost: ¥11,700,000、Indirect Cost: ¥3,510,000)
• Keywords: 神経因性疼痛 / 電位依存性Ca^<2+>チャネル / N型Ca^<2+>チャネル / R型Ca^<2+>チャネル / Ca^<2+>チャネル欠損マウス / 光学的膜電位測定 / モルヒネ / 鎮痛効果 / 遺伝子発現変化 / マイクロアレイ

Research Abstract

平成14〜15年度に行ったマイクロアレイを用いた野生型およびN型Ca^<2+>チャネル遺伝子欠損マウス神経系の遺伝子発現解析により、中枢神経各部位および後根神経節より見出されてきている神経因性疼痛確立時に発現変動を示す遺伝子群の特徴づけを継続して行い、神経因性疼痛治療の新たな標的分子候補の検索をさらに行った。
行動薬理学的アプローチが可能である一部の標的分子候補に関しては、組織学的検討としてNorthern blot法および免疫組織化学法により発現変動率や発現変動部位・細胞を検討した。行動薬理学的検討では、作用薬や阻害・拮抗薬を様々なルート(腹腔内、脳室内、髄腔内)から投与を行い、マウスの神経因性疼痛行動に対する効果を検討した。
以上の検討結果から選別された有望な標的分子候補の内、特に脊髄において見出されたものに関しては、さらに成熟マウス脊髄スライス標本を用いた二次元多領域光学的膜電位測定法により、作用メカニズムの検討を行った。すなわち、一次知覚神経を様々な刺激強度で電気刺激したり、様々な薬物により誘発されるシナプス応答や薬物反応を解析し、標的分子候補に対する作用薬や阻害・拮抗薬の効果を検討した。これらの検討結果から神経因性疼痛治療の新たな標的分子候補を数種類絞りこんでおり、現在論文を投稿準備中である。
また本年度は、N型およびR型Ca^<2+>チャネル欠損マウスのモルヒネ鎮痛効果・鎮痛耐性形成に関する実験結果をまとめ、英文論文を発表した。R型Ca^<2+>チャネル阻害薬はモルヒネの鎮痛効果を増強するが、鎮痛耐性形成は逆に抑制することを示し、疼痛管理に有用な薬物になりうる可能性を示唆した。

Research Products

• [Journal Article] Blocking the R-type (Ca_v2.3) Ca^<2+> channel enhanced morphine analgesia and reduced morphine tolerance. (2004)
  • Author(s): Yokoyama, K., Kurihara, T.et al.
  • Journal Title: European Journal of Neuroscience 20 Pages: 3516-3519
• [Journal Article] Plastic change of N-type Ca channel expression after acute inflammation is responsible for hypersensitization leading to chronic pain. (2004)
  • Author(s): Kurihara, T. et al.
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences 94(Suppl.I) Pages: 123-123
• [Journal Article] Differential Effect of N-Type (Ca_v2.2) or R-Type (Ca_v2.3) Calcium Channel Blockade on Morphine Analgesia and Tolerance. (2004)
  • Author(s): Tanabe, T. et al.
  • Journal Title: Society for Neuroscience Abstract 34 Pages: 718-718
• [Publications] Kurihara, T.et al.: "Acetic acid-conditioning stimulus induces long-lasting antinociception of somatic inflammatory pain"Pharmacology Biochemistry and Behavior. 74. 841-849 (2003)
• [Publications] Yokoyama, K., Kurihara, T.et al.: "Plastic change of N-type Ca channel expression after preconditioning is responsible for prostaglandin E_2-induced long-lasting allodynia"Anesthesiology. 99. 1364-1370 (2003)
• [Publications] 栗原 崇, 田邊 勉: "カルシウムチャネルの構造と機能"神経研究の進歩. 47. 181-191 (2003)
• [Publications] 栗原 崇, 田邊 勉: "Nタイプカルシウムチャネル"日本薬理学雑誌. 121. 211-222 (2003)
• [Publications] 栗原 崇, 田邊 勉: "テトロドトキシン抵抗性Na^+チャネルと神経栄養因子BDNF-新たな疼痛発生機序の可能性"日本薬理学雑誌. 121. 276 (2003)
• [Publications] 横山 和明, 栗原 崇 他: "疼痛における電位依存性Ca^<2+>チャネルの役割"J.Neurosciences for Pain Research. 5. 12-20 (2003)
• [Publications] Abe M, Kurihara T, et al.: "Changes in Expression of Voltage-dependent Ion Channel Subunits in Dorsal Root Ganglia of Rats with Radicular Injury and Pain"Spine. 27(14). 1517-1525 (2002)
• [Publications] Kurihara T et al.: "Acetic acid-conditioning stimulus induces long-lasting antinociception of somatic inflammatory pain"Pharmacology Biochemistry and Behavior. (in press).
• [Publications] 安部 理寛, 栗原 崇 他: "神経根性疼痛モデルラット後根神経節における電位依存性イオンチャネルサブユニット発現変化"臨床整形外科. 37(4). 343-349 (2002)
• [Publications] 栗原 崇, 田邊 勉: "Ca^<2+>チャネルと脳機能"感覚器官と脳内情報処理シリーズバイオサイエンスの新世紀(共立出版,東京). 12巻. 51-63 (2002)
• [Publications] 栗原 崇, 田邊 勉: "カルシウムチャネルの構造と機能"神経研究の進歩. (印刷中).
• [Publications] 栗原 崇, 田邊 勉: "Nタイプカルシウムチャネル"日本薬理学雑誌. (印刷中).
• [Publications] 栗原 崇, 田邊 勉: "テトロドトキシン抵抗性Na^+チャネルと神経栄養因子BDNF-新たな疼痛発生機序の可能性"日本薬理学雑誌. (印刷中).