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大脳辺縁系に発症の原因が存在する慢性疼痛の分子メカニズムの解明と新規治療薬の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21654
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分56:生体機能および感覚に関する外科学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

島田 昌一  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20216063)

研究分担者 中村 雪子  大阪大学, 医学系研究科, 特任講師 (90548083)
近藤 誠  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (50633012)
小山 佳久  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (40397667)
臼井 紀好  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (00784076)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード慢性疼痛 / 条件付け / 大脳辺縁系 / オピオイド / 情動
研究開始時の研究の概要

繰り返す痛みの経験が条件づけとなり悪化する慢性疼痛がある。この様な疼痛では、元々の疼痛の原因である組織損傷や炎症が治った後でも、痛みが継続し、改善しない場合がある。痛みに関するこの様な条件づけが脳内で形成されると、それが慢性疼痛などの長期にわたる難治性疼痛の原因の1つになると考えられ、その適切な治療法も見つかっていない。我々はこの現象に着目し、痛みの原因が除去された後でも条件づけによって痛みが継続するモデルマウスの開発に成功した。本研究では、条件づけによって増強する疼痛に関わる神経回路とそのメカニズムを明らかにすると共に、条件づけによって生じる難治性の痛みの治療薬を新しく開発することにある。

研究成果の概要

組織の損傷が治った後も継続する慢性疼痛のメカニズムを解析するために、条件付けによる疼痛誘発のマウスモデルを確立した。この条件付けにより誘発する痛み反応はフェンタニルによって減少したが、イブプロフェン、プレガバリン、フルボキサミンによっては減少しなかったことから、慢性疼痛に効果のある鎮痛薬の薬理学的特徴に類似していた。この条件付け疼痛に関与する神経をc-fos発現を指標に検討し、末梢神経や脊髄後角は関与せず、むしろ大脳辺縁系と繋がりの深い脳内の数箇所の領域が関与していることを見出した。また、各種化合物を検討し、この条件付けによる疼痛に対してオピオイドと同等の鎮痛効果を示す化合物を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

慢性疼痛は難治性の疾患で、唯一オピオイドのフェンタニルが高い治療効果を示す。特に米国では慢性疼痛の治療目的で、鎮痛薬として処方されたオピオイドがきっかけとなり薬物依存者が急増し、乱用による過剰摂取が原因となる死亡者数が年間の交通事故死亡者数5万人を大幅に超え、大きな社会的問題となっている。本研究では、オピオイドに替わる依存性のない慢性疼痛治療薬の開発を目指す。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Length impairments of the axon initial segment in rodent models of attention-deficit hyperactivity disorder and autism spectrum disorder2022

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Usui, Xiaoye Tiane, Wakana Harigai, Shogo Togawa, Ryo Utsunomiya, Tomomi Doi, Ko Miyoshi, Koh Shinoda, Junya Tanaka, Shoichi Shimada, Taiichi Katayama, Takeshi Yoshimura
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 153 ページ: 105273-105273

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2021.105273

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Early life stress alters gene expression and cytoarchitecture in the prefrontal cortex leading to social impairment and increased anxiety.2021

    • 著者名/発表者名
      Usui N, Ono Y, Aramaki R, Berto S, Konopka G, Matsuzaki H, Shimada S.
    • 雑誌名

      Frontiers in Genetics

      巻: 12 ページ: 754198-754198

    • DOI

      10.3389/fgene.2021.754198

    • 関連する報告書
      2021 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] Characterization of Early Life Stress-Affected Gut Microbiota.2021

    • 著者名/発表者名
      Usui N, Matsuzaki H, Shimada S.
    • 雑誌名

      Brain Sci.

      巻: 11(7) 号: 7 ページ: 913-913

    • DOI

      10.3390/brainsci11070913

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a new method for assessing otolith function in mice using three-dimensional binocular analysis of the otolith-ocular reflex.2021

    • 著者名/発表者名
      Harada S, Imai T, Takimoto Y, Ohta Y, Sato T, Kamakura T, Takeda N, Kitahara T, Kondo M, Ueno Y, Shimada S, Inohara H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 17191-17191

    • DOI

      10.1038/s41598-021-96596-x

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Zbtb16 regulates social cognitive behaviors and neocortical development.2021

    • 著者名/発表者名
      Usui N, Berto S, Konishi A, Kondo M, Konopka G, Matsuzaki H, Shimada S.
    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 11 号: 1 ページ: 242-242

    • DOI

      10.1038/s41398-021-01358-y

    • 関連する報告書
      2021 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] Cochlear protection against noise exposure requires serotonin type 3A receptor via the medial olivocochlear system.2021

    • 著者名/発表者名
      Ohata K, Kondo M, Ozono Y, Hanada Y, Sato T, Inohara H, Shimada S.
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 35 号: 5

    • DOI

      10.1096/fj.202002383r

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pain-like behavior in mice can be induced by the environmental context in which the pain stimulus was previously given.2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, Okano Y, Sato M, Kobayashi M, Yamaguchi T, Sumi T, Koyama Y, Kondo M, Usui N, Shimada S.
    • 雑誌名

      NeuroReport

      巻: 32 号: 5 ページ: 386-393

    • DOI

      10.1097/wnr.0000000000001607

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Bladder urothelium converts bacterial lipopolysaccharide information into neural signaling via an ATP-mediated pathway to enhance the micturition reflex for rapid defense.2020

    • 著者名/発表者名
      Ueda N, Kondo M, Takezawa K, Kiuchi H, Sekii Y, Inagaki Y, Soda T, Fukuhara S, Fujita K, Uemura M, Imamura R, Miyagawa Y, Nonomura N, Shimada S.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 21167-21167

    • DOI

      10.1038/s41598-020-78398-9

    • 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
  • [産業財産権] セロトニン3受容体アゴニストによる疼痛の治療2020

    • 発明者名
      島田昌一、中村雪子、近藤誠
    • 権利者名
      島田昌一、中村雪子、近藤誠
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-12-25  

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