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慢性腰痛の増悪と維持に関わる脳内ネットワークの同定と治療介入法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K23010
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0906: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
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

徳永 亮太  東京慈恵会医科大学, 医学部, ポストドクトラルフェロー (80883959)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード慢性疼痛 / 腰部痛 / 扁桃体 / シナプス可塑性 / 慢性腰部痛 / 炎症 / CFA / FosTRAP
研究開始時の研究の概要

近年の研究により,腰痛の慢性化は脳内の痛みネットワークの可塑的変化によって引き起こされている可能性が示されているが,その神経機構の詳細は未解明である.本研究では,腰痛成立時に活性化するニューロンに人工的機能分子を発現させ,腰痛の慢性化過程において,どのニューロンがどのような可塑的変化を示し、行動変化を起こすのかを明らかにする.そこで、侵害受容入力を伝達する腕傍核―扁桃体中心核路に着目し,この経路から他の脳領域へ出力する腰痛活性化ニューロンのシナプス伝達の可塑的変化と役割を明らかにする.またこれらのニューロンの選択的抑制が疼痛関連行動に及ぼす影響を評価し,新規慢性腰痛治療法の可能性を検討する.

研究成果の概要

近年の研究により,腰痛の慢性化は脳内の神経可塑的変化によって引き起こされている可能性が示されているが,その神経機構の詳細は未解明である.本研究では,ラットにおいて慢性の腰背部炎症により引き起こされる広範性の痛覚過敏を確認した。腰背部慢性炎症モデルにおいて、下肢支配神経に対する電気刺激による扁桃体中心核の神経活動反応に有意な変化がみられた。このことより扁桃体の神経可塑的変化が広汎性痛覚過敏に関与していることが示唆された。また、腰背部炎症モデルの扁桃体中心核に人工受容体を発現させ選択的に抑制した結果、痛覚過敏が軽減したことから、扁桃体中心核の活動が全身的な痛覚過敏に関与していることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腰痛はその罹患率の高さや、休業や失業による経済的損失など社会に対する影響が多大である。特に慢性腰痛では器質的に原因が特定できないことが多く、有効な治療法が確立されていない。また広汎な痛覚過敏をともなうことが多く、中枢神経系の関与が疑われてきた。本研究より、慢性腰痛のような原因のはっきりとしない慢性の痛みに扁桃体が関与している可能性が示されたと考えられる。扁桃体中心核の活動抑制により広汎性の痛覚過敏が軽減したことから、今後は末梢に器質的な異常がみられない慢性腰痛症などに伴う広汎は痛覚過敏に対する治療法への応用が期待される。

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 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Attenuation of widespread hypersensitivity to noxious mechanical stimuli by inhibition of GABAergic neurons of the right amygdala in a rat model of chronic back pain2022

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga Ryota、Takahashi Yukari、Touj Sara、Hotta Harumi、Leblond Hugues、Kato Fusao、Piche Mathieu
    • 雑誌名

      European Journal of Pain

      巻: 26 号: 4 ページ: 911-928

    • DOI

      10.1002/ejp.1921

    • 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] Fasting prevents medetomidine‐induced hyperglycaemia and alterations of neurovascular coupling in the somatosensory cortex of the rat during noxious stimulation2021

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga Ryota、Paquette Thierry、Tsurugizawa Tomokazu、Leblond Hugues、Piche Mathieu
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 54 号: 3 ページ: 4906-4919

    • DOI

      10.1111/ejn.15350

    • 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] Active role of the central amygdala in widespread mechanical sensitization in rats with facial inflammatory pain.2021

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto M, Takahashi Y, Sugimura YK, Tokunaga R, Yajima M, Kato F.
    • 雑誌名

      Pain

      巻: Publish Ahead of Print 号: 8 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1097/j.pain.0000000000002224

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of cutaneous stimulation on serotonin release in the central nucleus of the amygdala2021

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga Ryota , Shimoju Rie , Kurosawa Mieko
    • 学会等名
      第98回 日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The role of the central nucleus of the amygdala in inflammation-induced pain-network plasticity2021

    • 著者名/発表者名
      Sugimura Yae , Takahashi Yukari , Okuda Takao , Tokunaga Ryota , Kato Fusao
    • 学会等名
      第98回 日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Neurovascular coupling in the somatosensory cortex of the rat under isoflurane and medetomidine anesthesia during noxious stimulation2021

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga R , Paquette T , Leblond H , Tsurugizawa T , Piche M
    • 学会等名
      The 44th annual meeting of the Japan neuroscience society/The 1st CJK international meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Effects of cutaneous stimulation on serotonin release in the central nucleus of the amygdala2021

    • 著者名/発表者名
      Ryota Tokunaga, Shimoju Rie, Mieko Kurosawa
    • 学会等名
      The 98th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of different anaesthetics on neurovascular coupling during nociceptive processing in the primary somatosensory cortex2021

    • 著者名/発表者名
      Ryota Tokunaga, Thierry Paquette, Tomokazu Tsurugizawa, Hugues Leblond, Mathieu Piche;
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society/ The 1st CJK International Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 東京慈恵会医科大学 総合医科学研究センター 神経科学研究部

    • URL

      http://www.jikei-neuroscience.com/website/publications/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-09-29   更新日: 2023-01-30  

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