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GABA伝達シグナルを介した神経障害性疼痛治療への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 17K07078
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 神経解剖学・神経病理学
研究機関琉球大学

研究代表者

高山 千利  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60197217)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード慢性疼痛 / GABA伝達機構 / K, Cl共輸送体(KCC2) / ミクログリア / モデルマウス / 遺伝子改変マウス / 神経障害性疼痛 / 疼痛行動評価 / K+, Cl- 共輸送体(KCC2) / 小胞型GABA輸送体(VGAT) / ノックアウトマウスヘテロ接合体 / 疼痛行動検査 / K+,C1-共輸送体(KCC2) / 小胞型GABA輸送体 / ノックアウトマウス / 脛骨神経 / 腓腹神経 / 電子顕微鏡解析 / γ-アミノ酪酸(GABA) / グリシン / ワーラー変性 / K+,C1-共輸送体(KCC2) / 疼痛行動解析 / 腓骨神経 / GABAergic signaling / neuropathic pain / knockout mice / K+-Cl- co-transporter 2 / VGAT/VIAAT
研究成果の概要

坐骨神経痛などの神経障害性疼痛は、罹患率が高く難治性であることから、世界的健康問題であり、有効な治療法の開発が待たれている。治療法開発の突破口の1つとして、γアミノ酪酸(GABA)の機能異常を介する痛みの発生機序を明らかにし、その治療法に迫ることを目的として研究を行った。その結果、疼痛モデルマウス、遺伝子改変マウスにおいて、ミクログリアの活性化が持続し、K, Cl共輸送体(KCC2)の発現量が減少したままの状態が続くため、GABAによる抑制力が低下しており、この抑制力の低下が痛みの持続を生み出していることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経障害性疼痛は、神経の損傷が修復後も長く続き、難治性である。本研究では、GABAの抑制性の低下が、疼痛を起こすこと、その上流にはKCC2の発現低下、さらに、ミクログリアの活性化があることを突き止めた。これにより、いくつかの治療法の糸口が見えた。1つ目は、脊髄後角においてKCC2の機能を上げ、GABAの抑制性を強めることである。KCC2には複数の作用薬が知られており、その上流のミクログリアの働きを弱める方法も知られている。2つ目は、GABA作用薬を強くすることで、痛みを軽減させることである。実際にこれらの治療法が有効かを解析し、慢性疼痛に苦しむ患者への福音としたい。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Development and persistence of neuropathic pain through microglial activation and KCC2 decreasing after mouse tibial nerve injury2020

    • 著者名/発表者名
      Kosaka Yoshinori、Yafuso Tsukasa、Shimizu-Okabe Chigusa、Kim Jeongtae、Kobayashi Shiori、Okura Nobuhiko、Ando Hironobu、Okabe Akihito、Takayama Chitoshi
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1733 ページ: 146718-146718

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2020.146718

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hyper-formation of GABA and glycine co-releasing terminals in the mouse cerebellar nuclei after deprivation of GABAergic inputs from Purkinje cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi S, Kim J, Yanagawa Y, Suzuki N, Saito H, Takayama C.
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 426 ページ: 88-100

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2019.11.030

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Embryonic development of GABAergic terminals in the mouse hypothalamic nuclei involved in feeding behavior2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Kobayashi, Chigusa Shimizu-Okabe, Jeongtae Kim, Shiori Kobayashi, Masayuki Matsushita, Hiroaki Masuzaki, Chitoshi Takayama
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 17 ページ: 30313-30319

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.11.007

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Changes in the expression and localization of signaling molecules in mouse facial motor neurons during regeneration of facial nerves2018

    • 著者名/発表者名
      Jeongtae Kim, Shiori Kobayashi, Chigusa Shimizu-Okabe, Akihito Okabe, Changjong Moon, Taekyun Shin, Chitoshi Takayama
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Neuroanatomy

      巻: 88 ページ: 13-21

    • DOI

      10.1016/j.jchemneu.2017.11.002

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Impact of brown rice-specific γ-oryzanol on epigenetic modulation of dopamine D2 receptors in brain striatum in high-fat-diet-induced obesity in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Kozuka C, Kaname T, Shimizu-Okabe C, Takayama C, Tsutsui M, Matsushita M, Abe K, Masuzaki H
    • 雑誌名

      Diabetologia

      巻: 60 号: 8 ページ: 1502-1511

    • DOI

      10.1007/s00125-017-4305-4

    • NAID

      120006937804

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Marked augmentation of PLGA nanoparticle-induced metabolically beneficial impact of γ-oryzanol on fuel dyshomeostasis in genetically obese-diabetic ob/ob mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Kozuka C, Shimizu-Okabe C, Takayama C, Nakano K, Morinaga H, Kinjo A, Fukuda K, Kamei A, Yasuoka A, Kondo T, Abe K, Egashira K, Masuzaki H.
    • 雑誌名

      Drug Deliv.

      巻: 24 号: 1 ページ: 558-568

    • DOI

      10.1080/10717544.2017.1279237

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 脊髄におけるグリシントランスポーター1の発達変化2020

    • 著者名/発表者名
      清水千草、小俣大輔、友寄竜司、岡野貴江、小林しおり、岡部明仁、高山千利
    • 学会等名
      第97回 日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] KCC2の発現低下は、脛骨神経損傷による運動障害を軽減する2020

    • 著者名/発表者名
      安藤博之、屋冨祖司、小坂祥範、小林しおり、大倉信彦、清水千草、高山千利
    • 学会等名
      第125回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The expression pattern of glycine transporter 1 (GlyT1) during development in the spinal cord2019

    • 著者名/発表者名
      Chigusa Shimizu-Okabe, Ryuji Tomoyose, Kie Henzan, Shiori Kobayashi, Chitosi Takayama
    • 学会等名
      NEURO2019、第42回日本神経科学大会、第62回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between changes in GABAergic action and peripheral neuropathic pain after mouse tibial nerve injury2019

    • 著者名/発表者名
      高山千利
    • 学会等名
      第48回内藤コンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脊髄発達過程におけるグリシントランスポーター1(GlyT1)の発現変化2019

    • 著者名/発表者名
      清水千草、友寄竜司、平安山貴江、小林しおり、岡部明仁、高山千利
    • 学会等名
      日本解剖学会第75回九州支部学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] K+-Cl-共輸送体(KCC2)の発現低下は、脛骨神経損傷による運動障害を軽減する2019

    • 著者名/発表者名
      安藤博之、屋冨祖司、小坂祥範、小林しおり、大倉信彦、清水千草、高山千利
    • 学会等名
      日本解剖学会第75回九州支部学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Hyper-formation of GABA and glycine co-releasing terminals in the mouse cerebellar nuclei after deprivation of GABAergic inputs from Purkinje cells2019

    • 著者名/発表者名
      Shiori Kobayashi, Jeongtae Kim, Yuchio Yanagawa, Noboru Suzuki, Hiromitsu Saito, Chitoshi Takayama
    • 学会等名
      2019 The 3rd Ryudai-OIST Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脊髄におけるグリシントランスポーター1(GlyT1)の発達変化2019

    • 著者名/発表者名
      清水千草、平安山貴江、小林しおり、高山千利
    • 学会等名
      第124回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Distinct development of the glycinergic terminals in the ventral and dorsal horns of the mouse cervical spinal cord.2018

    • 著者名/発表者名
      Chigusa Shimizu, Masanobu Sunagawa, Shiori Kobayashi, Jeongtae Kim, Chitoshi Takayama
    • 学会等名
      11th FENS ヨーロッパ神経科学学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulation of respiration-related activities activated by GABA and Cl- co-transporters in the perinatal mouse hypoglossal nucleus.2018

    • 著者名/発表者名
      Akihito Okabe, Chigusa Shimizu, Jongtae Kim, Shiori Kobayashi, Chitoshi Takayama
    • 学会等名
      11th FENS ヨーロッパ神経科学学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Re-arrangement of synaptic connections associated with altered inhibitory input of Purkinje cell-specific vesicular GABA transporter knockout mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Shiori Kobayashi, Jeongtae Kim, Chigusa Shimizu-Okabe, Chitoshi Takayama
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Promotion of lipid excretion and improvement of intestinal environment by wx/ae rice which is rich in resistant starch2018

    • 著者名/発表者名
      Chigusa Shimizu, Shiori Kobayashi, Hidetoshi Saze, Chisayo Kozuka, Yu Miyazaki, Shogo Arakaki, Yuta Ogura, Hiroaki Masuzaki, Jeongtae Kim, Akihito Okabe, Chitoshi Takayama
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経回路形成後にみられる入力変動にともなう抑制性入力の可塑的変化2018

    • 著者名/発表者名
      小林しおり、金正泰、清水千草、柳川右千夫、 高山千利
    • 学会等名
      第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Distinct development of the glycinergic terminals in the ventral and dorsal horns of the mouse cervical spinal cord2018

    • 著者名/発表者名
      Chigusa Shimizu, Masanobu Sunagawa, Shiori Kobayashi, Jeongtae Kim, Chitoshi Takayama
    • 学会等名
      11th FENS ヨーロッパ神経科学学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウス脛骨神経損傷モデルを用いた神経障害性疼痛とGABA伝達機構の変化2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Kosaka, Tsukasa Yafuso, Jeongtae Kim, Chigusa Shimizu, Akihito Okabe, Chitoshi Takayama
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] wx/ae米は腸内環境を改善し、脂質の排泄を促進する2017

    • 著者名/発表者名
      清水千草、小林しおり、佐瀬英俊、小塚智沙代、宮崎悠、新垣正悟、小倉裕太、益崎裕章、高山千利
    • 学会等名
      第38回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス脛骨神経損傷による疼痛の発生及び回復とGABA機能の変化2017

    • 著者名/発表者名
      小坂祥範、屋富祖司、金正泰、小林しおり、清水千草、高山千利
    • 学会等名
      日本解剖学会第73回九州支部学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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