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難治性疼痛における脊髄知覚神経細胞の再生と機能再建

研究課題

研究課題/領域番号 13470321
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 麻酔・蘇生学
研究機関山口大学

研究代表者

石川 敏三  山口大学, 医学部, 教授 (90034991)

研究分担者 塚原 正人  山口大学, 医学部, 教授 (20136188)
伊吹 京秀  京都府立医科大学, 医学部, 講師 (90232587)
古川 昭栄  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (90159129)
松井 智浩  山口大学, 医学部, 助手 (50314828)
岡野 こずえ  山口大学, 医学部, 講師 (50160693)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
2002年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2001年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード神経因性疼痛 / 神経可塑性 / 脊髄グルタメート神経 / 初期癌遺伝子発現 / アポトーシス / Caチャネル阻害薬 / 神経栄養因子 / 痛み / 脊髄細胞 / グルタメート神経
研究概要

末梢神経損傷に由来する神経因性疼痛の治療は極めて難治性である.最近の多くの報告や我々の研究結果から、末梢-中枢知覚神経系のシグナル変調,とくに脊髄神経可塑性の関与強く指摘されるようになった。その変調は傷害された脊髄細胞の再生・分化誘導に密接に関与することから、これらをいかに高めるかが治療の重要な課題とされている.その中、本研究では神経因性疼痛の中枢性機序における細胞分子生物学的解明を試み、また,移植や栄養因子による臨床応用可能な治療法の確立に向けた理論的基盤を得ることを目的とした。
研究期間における実験成果を包括的に述べると以下のようになる。
1)脊髄の神経可塑性の詳細な機構の再確認:(1)末梢神経損傷後、その比較的早期に脊髄グルタメートが過剰に放出されることが引き金となり、細胞応答(過敏症発現)が起きる、(2)脊髄表層細胞のc-fos蛋白誘導およびアポトーシスが発現する、(3)興奮性神経系を調節する抑制性介在ニューロンが遅発生に傷害される、(4)これらに対し、N型Ca channel阻害薬を始め、シナプス前細胞からの伝達物質放出の阻害作用を有する各種薬物が有効であること、などが分かった。
2)神経栄養因子と細胞再生:細胞外マトリックスの果たす役割に注目した。(1)脊髄髄腔内TNF-a注入や末梢4methylcatechol投与で痛覚過敏が起き、その作用はそれぞれ抗TNF-a、抗NGF投与で軽減しうること、(2)末梢神経損傷部への電磁波刺激(交感神経刺激および知覚神経細胞の賦活、分化誘導効果)が痛覚過敏を軽減し、その作用は局所抗NGF投与で軽減されること、などが判明した。
以上から、神経因性疼痛は末梢神経の損傷が外傷、感染などの誘因で起き、その後、求心性入力の持続的増加(脊髄glutamate増加)を引き金とする後角ニューロンの持続発火が起き、遺伝情報の変調も今回判明し、このような一連の生化学的反応によりもたらされることがほぼ明らかとなった。さらに、慢性期における治療では、電磁波治療や栄養因子とマクロファージ、グリアなど、細胞外マトリックスの修復過程における関与が示唆され、それを如何に適切に誘導するかさらに検討が必要である。その中、bFGFや,BDNFの安定した注入方法、神経幹細胞移植における免疫抑制、副腎髄質注入の技術的問題を改善することなど、臨床応用に向けさらに今後の課題である。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

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すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] Marsala J., Ishikawa T., et al.: "Localization and distribution patterns of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate diaphoresis exhibiting axons in the white matter of the spinal cord of the rabbit"Cell and Mol Neurobiology. 23. 57-92 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tohyama K, Ishikawa T., et al.: "Role of the pyruvate dehydrogenase complex in rat brain ischemia"Jpn Pharmacology Ther. 31(2). 149-152 (2003)

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  • [文献書誌] Yamamoto S., Ishikawa T., et al.: "Intrathecal adenosine A 1 receptor agonist attenuates hyperalgesia without inhibiting spinal glutamate release in the rat"Cell and Moll Neurobiology. 23(2). 175-189 (2003)

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  • [文献書誌] Mizuno K., Ishikawa T., et al.: "Differential responses to pial vessels between nitric oxide donor, nitroprusside and trimethaphan in cats"Jpn Pharmacology Ther. 31(2). 141-148 (2003)

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  • [文献書誌] Ishikawa T., et al.: "Involvement of increased glutamate release and c-fos expression of spinal cord in developing rat neuropathic pain"Neuroscience. 28. 655-656 (2002)

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  • [文献書誌] Nakanishi O., Ishikawa T., et al.: "Involvement of the spinal glutamate release in the inflammatoric and neuropathic pain in rat : modulation by N-type Ca channel blocker"Plasticity of Pain System. 1. 7-8 (2002)

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  • [文献書誌] Ishikawa T., et al.: "Characterization of spinal amino acid release and touch-evoked allodynia produced by spinal glycine or GABA receptor antagonist"Neuroscience. 28. 781-786 (2001)

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  • [文献書誌] Yang LC, Ishikawa T. et al.: "Transient spinal cord ischemia in rat : the time course of spinal FOS protein expression and the effect of intraischemic hypothermia"Cell and Moll Neurobiology. 20. 382-394 (2001)

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  • [文献書誌] Ohmoto Y, Ishikawa T. et al.: "Changes in local cerebral glucose utilization following radiofrequency-Induced local hyperthermia in the rat-An autoradiographic study"Jan J Hyperthermia Oncology. 17(4). 245-254 (2001)

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  • [文献書誌] Sakamoto E., Ishikawa T, et al.: "Evaluation of nerve damage in traumatic trigeminal neuropathy with neurometer"Pain Research. 16. 57-62 (2001)

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  • [文献書誌] Ito H, Furukawa S et al.: "The growth arrest of PC12 cells by nerve growth factor is dependent on phosphatidyl inositol 3-kinase/pathways Akt via p75 neurotrophin receptor"J Neurosci Res. 72. 211-217 (2003)

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  • [文献書誌] Ito H, Furukawa S et al.: "Neurotrophins facilitate neuronal differentiation of cultured neural stem cells via induction of mRNA expression of basic helix-loop-helix transcription factors Mash1 and Math1"J Neurosci Res. 71. 648-658 (2002)

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  • [文献書誌] Ohmiya M., Furukawa S et al.: "Brain-derived neurotrophic factor alters cell migration of particular progenitor cells in the developing mouse cerebral cortex"Neuroscience Lett. 377. 21-24 (2002)

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  • [文献書誌] Sometani A, Furukawa S et al.: "4 Methylcatechol stimulates phosphorylation of Trk family neurotrophin receptors and neurotrophin receptors and MAP kinases in cultured rat cortical neurons"J Neurosci Res. 198. 63-69 (2002)

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  • [文献書誌] Nitta A, Furukawa S, et al.: "Diabetic neuropathies in brain are induced by deficiency of BDNF"Neurotoxicol Teratol. 24. 695-6701 (2002)

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  • [文献書誌] Ishikawa T. et al.: "Spinal Cord Sciences : Neuroplasticity and stem cell treatment in neuropathic pain"Igaku Syoin, Tokyo (in press). (2003)

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  • [文献書誌] Marsala J., Ishikawa T., et al: "Localization and distribution patterns of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate diaphoresis exhibiting axons in the white matter of the sopinal cord of the rabbit"Cell and Mol Neurobiology. 23(1). 57-92 (2003)

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  • [文献書誌] Tohyama K, Ishikawa T., et al: "Role of the pyruvate dehydrogenase complex in rat brain ischemia"Jpn Pharmacology Ther. 31(2). 149-152 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto S., Ishikawa T., et al: "Intrathecal adenosine A 1 receptor agonist attenuates hyperalgesia without inhibiting spinal glutamate release in the rat"Cell and Moll Neurobiology. 23(2). 175-189 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mizuno K., Ishikawa T., et al: "Differential responses to pial vessels between nitric oxide donor, nitroprusside and trimethaphan in cats"Jpn Pharmacology Ther. 31(2). 141-148 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishikawa T., et al: "Involvement of increased glutamate release and c-fos expression of spinal cord in developing rat neuropathic pain"Neuroscience. 28. 655-656 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakanishi O., Ishikawa T., et al: "Involvement of the spinal glutamate release in the inflammatoric and neuropathic pain in rat : modulation by N-type Ca channel blocker"Plasticity of Pain System. 1. 7-8 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishikawa T., et al: "Characterization of spinal amino acid release and touch-evoked allodynia produced by spinal glycine or GABA receptor antagonist"Neuroscience. 28. 781-786 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yang LC, Ishikawa T., et al: "Tansient spinal cord ischemia in rat : the time course of spinal FOS protein expression and the effect of intraischemic hypothermia"Cell and Moll Neurobiol. 20. 382-394 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohmoto Y., Ishikawa T., et al: "Changes in local cerebral glucose utilization following radio frequency-Induced local hyperthermia in the rat- An autoradiagraphic study"Jan J Hyperthermic Oncology. 17(4). 245-254 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakamoto E., Ishikawa T., et al: "Evaluation of nerve damage in traumatic trigeminal neuropathy with neurometer"Pain Research. 16. 57-62 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito H, Furukawa S et al: "The growth arrest of PC 12 cells by nerve growth factor is dependent on phosphatidylinositol 3-kinase/pathways Akt via p75 neurotrophin receptor"J Neurosci Res. 72. 211-217 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito H, Furukawa S et al.: "Neurotrophins facilitate neuronal differentiation of cultured neural stem cells via induction of mRNA expression of basic helix-loop-helix transcription actors Mash1 and Math1"J Neurosci Res. 71. 648-658 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohmiya M, Furukawa S et al.: "Brain-derived neurotrophic factor alters cell migration of particular progenitor cells in the developing mouse cerebral cortex"Neurbscience Lett. 377. 21-24 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sometani A, Furukawa S et al.: "4 Methylcatechol stimulates phosphorylation of Trk family neurotrophin receptors and neurotrophin receptors and MAP kinases in cultured rat cortical neurons"J Neurosci Res. 198. 63-69 (2002)

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  • [文献書誌] Nitta A, Furukawa S. et al: "Diabetic neuropathies in brain are induced fay deficiency of BDNF"Neurotoxicol Teratol. 24. 695-6701 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishikawa T., et al: "Spinal cord sciences : Neuroplasticity and stem cell treatment in neuropathic pain"Igaku Syoin, Tokyo (in press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yamamoto, T.Ishikawa, et al.: "Intrathecal adenosine modulates Nociceptive Response to Formalin Paw Injection Without Inhibiting Spinal Glutamate Release in the Rat"Cell Moll Neurobiol. 23(2). 175-189 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Marsala, T.Ishikawa, et al.: "Localization and distribution patterns of nicotinamide dinucleotide phosphate diaphorase exhibiting axons in the white matter of the spinal cord of the rabbit"Cell Moll Neurobiol. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] E.Sakamoto, T.Ishikawa, et al.: "Evaluation of nerve damage in traumatic trigeminal neuropathy with neurometer"Pain Research. 16. 57-62 (2001)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Mizuno, T.Ishikawa, et al.: "Differential Response to Pial Vessels between Nitric Oxide Donor, Nitroprusside and Trimethaphan in Cats"Jpn Pharmacol Ther. 31(2). 141-148 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tohyama, T.Ishikawa, et al.: "Role of the pyruvate dehydroxygenase complex in rat brain ischemia -determination of survival rates in relation to energy metabolism -"Jpn Pharmacol Ther. 31(2). 149-154 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishikawa, M.Nishi, et al.: "Magnetic field stimulation ameliorates neuropatic pain in rats"Pain Resaerach. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 石川 敏三: "セロトニン:疼痛の発生・維持における脊髄神経可塑性の関与"セロトニン研究会. 45 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishikawa: "Spinal glutamate release may evoke thermal hyperalgesia in rats"Soc for Neuroscience(ABSTRACT). 27(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishikawa: "Magnetic field stimulation ameliorates neuropatic pain in rats."Pain Resaerach(ABSTRACT). 16(印刷中). (2001)

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      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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