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ミクログリア由来エクソソームによる神経障害性疼痛のメカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K18241
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分55050:麻酔科学関連
研究機関徳島大学

研究代表者

加納 史也  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (40801626)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード神経障害性疼痛 / 歯髄幹細胞 / 培養上清 / マクロファージ / ミクログリア / 疼痛 / 抗炎症 / エクソソーム / microRNA
研究開始時の研究の概要

研究代表者は神経障害性モデルマウスに抗炎症性M2ミクログリア誘導因子を投与することで、組織破壊的な炎症反応を抗炎症・組織再生型に転換し疼痛制御を促進することを見出した。また誘導されたM2ミクログリアの放出する細胞小胞体(エクソソーム)が周囲のSchwann細胞に取り込まれ炎症状態の制御や細胞死の抑制を行うことで疼痛制御を行っていた。本研究は、ミクログリア由来エクソソームに含まれる複数のmiRNAから疼痛制御に関与する共通標的遺伝子を同定する。またM2ミクログリア由来エクソソームの投与が、同定された遺伝子へどのように影響を及ぼすか検証する。

研究成果の概要

神経因性疼痛では、体性感覚系の損傷や疾患により、しばしば慢性疼痛が引き起こされる。現在、神経因性疼痛の決定的な治療薬となる薬剤は存在しない。研究代表者は、マウス坐骨神経部分結紮モデルを用いて、ヒト剥離乳歯由来幹細胞由来の培養上清(CM)の治療可能性を検討した。行動試験では、CMの静脈内投与はPSLによる知覚過敏を大きく改善した。CMを投与すると、損傷した坐骨神経と同側のL4/L5後根神経節にM2マクロファージが動員され、脊髄ではミクログリアの活性化が抑制されることがわかった。また、M2-CMはシュワン細胞における侵害受容体および炎症性メディエーターの発現を直接抑制することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経障害性疼痛などの慢性疼痛は発症機序が不明な点から、根本的な治療法の確立には未だ至っていない。近年、神経組織の炎症が慢性疼痛の維持と悪化と関連すると報告がある。本研究は、PSL後に末梢から脊髄で活性化したマクロファージ/ミクログリアをM2へ誘導することで、マウスの疼痛過敏状態を改善することを見出した。さらにM2から分泌される疼痛制御因子群を明らかにできた。これらの知見は、神経障害性疼痛だけなく、多くの慢性疼痛へ対する新たな製剤化および創薬への途を開いた。以上の方法は、慢性疼痛の原因となる神経炎症と免疫細胞をターゲットにしているため、既存薬とに比べ有効であると考える。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Therapeutic benefits of factors derived from stem cells from human exfoliated deciduous teeth for radiation-induced mouse xerostomia2023

    • 著者名/発表者名
      Kano Fumiya、Hashimoto Noboru、Liu Yao、Xia Linze、Nishihara Takaaki、Oki Wakana、Kawarabayashi Keita、Mizusawa Noriko、Aota Keiko、Sakai Takayoshi、Azuma Masayuki、Hibi Hideharu、Iwasaki Tomonori、Iwamoto Tsutomu、Horimai Nobuyasu、Yamamoto Akihito
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 2706-2706

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29176-w

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conditioned Medium from Stem Cells of Human Exfoliated Deciduous Teeth Partially Alters the Expression of Inflammation-associated Molecules of Mouse Condylar Chondrocytes via Secreted Frizzled-related Protein 12023

    • 著者名/発表者名
      Linze XIA, Fumiya KANO, Noboru HASHIMOTO, Cheng DING, Yang XU, Hideharu HIBI, Tomonori IWASAKI, Eiji TANAKA, Akihito YAMAMOTO
    • 雑誌名

      Journal of Oral Health and Biosciences

      巻: 35 号: 2 ページ: 52-60

    • DOI

      10.20738/johb.35.2_52

    • ISSN
      2188-7888, 2189-6682
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conditioned Medium From the Stem Cells of Human Exfoliated Deciduous Teeth Ameliorates Neuropathic Pain in a Partial Sciatic Nerve Ligation Model2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Yao、Kano Fumiya、Hashimoto Noboru、Xia Linze、Zhou Qiao、Feng Xingmei、Hibi Hideharu、Miyazaki Aya、Iwamoto Tsutomu、Matsuka Yoshizo、Zhang Zhijun、Tanaka Eiji、Yamamoto Akihito
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 13 ページ: 1-16

    • DOI

      10.3389/fphar.2022.745020

    • 関連する報告書
      2021 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] Conditioned medium from stem cells derived from human exfoliated deciduous teeth ameliorates NASH via the Gut-Liver axis2021

    • 著者名/発表者名
      Muto H. Ito T, Tanaka T, Yokoyama S, Yamamoto K, Imai N, Ishizu Y, Maeda K, Honda T, Ishikawa T, Kato A, Ohshiro T, Kano F, Yamamoto A, Sakai K, Hibi H, Ishigami M, Fujishiro M
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 18778-18778

    • DOI

      10.1038/s41598-021-98254-8

    • 関連する報告書
      2021 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] The immunoregulatory role of p21 in the development of the temporomandibular joint-osteoarthritis.2021

    • 著者名/発表者名
      Khurel-Ochir T, Izawa T, Iwasa A, Kano F, Yamamoto A, Tanaka E.
    • 雑誌名

      Clin Exp Dent Res

      巻: in press 号: 3 ページ: 313-322

    • DOI

      10.1002/cre2.404

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conditioned Media from Human Dental Pulp Stem Cells Prevent Radiation-induced Skin Injury2020

    • 著者名/発表者名
      Keita KAWARABAYASHI, Fumiya KANO, Noboru HASHIMOTO, Hideharu HIBI, Tsutomu IWAMOTO, Akihito YAMAMOTO
    • 雑誌名

      Journal of Oral Health and Biosciences

      巻: 33 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.20738/johb.33.1_1

    • NAID

      130007854090

    • ISSN
      2188-7888, 2189-6682
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Factors secreted from dental pulp stem cells show multifaceted benefits for treating experimental temporomandibular joint osteoarthritis2020

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara N.、Kano F.、Hashimoto N.、Mori H.、Liu Y.、Xia L.、Sakamaki T.、Hibi H.、Iwamoto T.、Tanaka E.、Yamamoto A.
    • 雑誌名

      Osteoarthritis and Cartilage

      巻: 28 号: 6 ページ: 10-15

    • DOI

      10.1016/j.joca.2020.03.010

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effectiveness of low-intensity pulsed ultrasound on osteoarthritis of the temporomandibular joint: A review2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Eiji、Liu Yao、Xia Linze、Ogasawara Naoko、Sakamaki Takuma、Kano Fumiya、Hashimoto Noboru、Feng Xingmei、Yamamoto Akihito
    • 雑誌名

      Annals of Biomedical Engineering

      巻: 48 号: 8 ページ: 2158-2170

    • DOI

      10.1007/s10439-020-02540-x

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 歯髄幹細胞培養上清の抗酸化効果による放射線性口腔乾燥症の治療メカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      沖 若奈, 加納史也, 西原嵩晃, 橋本 登,山本朗仁
    • 学会等名
      第76回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 分泌型シアル酸認識レクチンを用いた関節リウマチの新規治療法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      森岡莉彩,猿山善章,加納史也,橋本 登,山本朗仁
    • 学会等名
      第76回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 歯髄幹細胞培養上清の抗酸化効果による放射線性口腔乾燥症の治療メカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      沖 若奈, 加納史也, 西原嵩晃, 橋本 登,山本朗仁
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 分泌型シアル酸認識レクチンを用いた関節リウマチの新規治療法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      猿山善章,森岡莉彩,加納史也,橋本 登,山本朗仁
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Therapeutic benefits of factors derived from stem cells from human exfoliated deciduous teeth for radiation-induced mouse xerostomia2022

    • 著者名/発表者名
      沖 若奈,加納史也,山本朗仁
    • 学会等名
      第67回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Conditioned Medium from M2 Macrophage Alleviates Murine Temporomandibular Joint Osteoarthritis2022

    • 著者名/発表者名
      Linze Xia, Fumiya Kano, Noboru Hashimoto, Eiji Tanaka, Akihito Yamamoto
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Soluble Siglec-9 attenuated the joint destruction in Collagen Antibody Induced Arthritis mouse model2022

    • 著者名/発表者名
      Cheng Ding, Fumiya Kano, Noboru Hashimoto, Linze Xia, Yang Xu, Akihito Yamamoto
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Factors secreted from dental pulp stem cells show multifaceted benefits for treating experimental temporomandibular joint osteoarthritis2020

    • 著者名/発表者名
      加納 史也, 小笠原直子, 橋本 登, 森 浩喜, 宮嵜 彩, 岩本 勉, 田中 栄二, 山本 朗仁
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Conditioned Medium from the dental pulp stem cells Ameliorates Neuropathic Pain in mouse Partial Sciatic Nerve Ligation Models2020

    • 著者名/発表者名
      加納史也, Liu Yao, 橋本登, 松香芳三, 田中栄二, 山本朗仁
    • 学会等名
      第41回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯髄幹細胞由来無血清培養上清は坐骨神経結紮モデルマウスの神経障害性疼痛を改善する2020

    • 著者名/発表者名
      加納史也, Liu Yao, 橋本登, 松香芳三, 田中栄二, 山本朗仁
    • 学会等名
      第65回日本口腔外科学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] actors secreted from dental pulp stem cells show multifaceted benefits for Synergistically Regenerate Transected Rat Peripheral Nerves by Altering Macrophage Polarity.2020

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Kano
    • 学会等名
      Japanese Association for Dental Research (IADR)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 種々の細胞由来培養上清のヒトSchwann細胞に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      有馬秀貴,加納史也,後藤秀一郎,橋本登,寺町順平,岩本勉,山本朗仁.
    • 学会等名
      四国歯学会第56回例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯髄幹細胞培養上清によるラット脊髄損傷への治療効果の検討.2020

    • 著者名/発表者名
      後野秀一郎,加納史也,有馬秀貴,橋本登,寺町順平,岩本勉,山本朗仁.
    • 学会等名
      四国歯学会第56回例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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