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脊髄損傷後疼痛におけるN型電位依存性Ca2+チャネルの役割と新規急性期治療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K09272
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56020:整形外科学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

大橋 正幸  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (70706720)

研究分担者 馬場 洋  新潟大学, 医歯学系, 教授 (00262436)
大橋 宣子  新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (70706712)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード脊髄損傷 / 疼痛 / 電位依存性カルシウムチャネル / パッチクランプ / コノトキシン / アロディニア / カルシウム / 興奮毒性 / カルシウムイオン / 二次損傷 / 神経障害性疼痛 / 脊髄保護療法 / 脊髄損傷後疼痛 / カルシウムチャネル / オメガーコノトキシン / 活性酸素
研究開始時の研究の概要

脊髄損傷後の疼痛は、運動麻痺と同様に生活の質を著しく低下させる重篤な病態であり、代表的な難治性疼痛の一つである。本研究では脊髄損傷後の疼痛の機序解明と新規治療法の確立を目的に、N型電位依存性カルシウムチャネル(N型VGCC)の役割に焦点を絞って検討する。分子生物学的、生化学的実験に加えて、神経ネットワークを保ちながらカルシウムイメージングや電気生理学的実験を行い、生きた細胞レベルで、リアルタイムに神経機能の変化を解析する点に特色がある。さらに、N型VGCC阻害剤はすでに臨床使用されている薬剤であり、本研究で有用性が示されれば、適応拡大により早期に臨床応用可能な研究成果となることも期待できる。

研究成果の概要

脊髄損傷後疼痛におけるN型電位依存性Ca2+チャネル (VGCC)の役割およびその阻害薬の効果を、脊髄損傷モデルラットで行動学的実験、電気生理学的実験、免疫組織化学的実験により多角的に解析した。行動学実験ではN型VGCC阻害薬投与により痛み閾値の改善を認めた。N型VGCC阻害薬投与によりin vitroパッチクランプ記録での微小興奮性シナプス後電流の頻度減少、AδおよびC線維刺激による単シナプス性EPSCの抑制、およびin-vivoパッチクランプ記録での活動電位の頻度減少を認め、N型VGCC阻害薬は脊髄後角の興奮性シナプス前終末に作用し、脊髄損傷後疼痛を軽減す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

脊髄損傷は運動・感覚障害により生活の質を著しく低下させる重篤な病態である。脊髄損傷患者の55%は神経障害性疼痛を有しており、睡眠やリハビリへの参加、仕事への復帰という患者の意欲も低下させることで、脊髄損傷による運動麻痺とともに身体的・社会的・精神的機能障害を引き起こす。しかし、最も有効とされる薬物治療を行っても痛みが50%軽減する症例は3割程度にすぎないのが現状である。本研究で有用性が示唆されたN型VGCC阻害剤は、欧米において難治性疼痛に対してくも膜下投与で既に臨床使用されている薬剤であり、脊髄損傷モデルラットでの本研究結果は適応拡大による早期臨床応用に向けた基盤となることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Omega-conotoxin MVIIA reduces neuropathic pain after spinal cord injury by inhibiting N-type voltage-dependent calcium channels on spinal dorsal horn2024

    • 著者名/発表者名
      Ohashi Nobuko、Uta Daisuke、Ohashi Masayuki、Hoshino Rintaro、Baba Hiroshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 18 ページ: 1366829-1366829

    • DOI

      10.3389/fnins.2024.1366829

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 脊髄損傷後疼痛における脊髄のN型電位依存性Ca2+チャネルの役割2023

    • 著者名/発表者名
      大橋宣子、大橋正幸、馬場洋
    • 学会等名
      日本麻酔科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脊髄損傷後疼痛における 脊髄のN型電位依存性Ca2+チャネルの役割2023

    • 著者名/発表者名
      大橋宣子、清水大喜、渡部達範、馬場洋、歌大介、大橋正幸
    • 学会等名
      日本ペインクリニック学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脊髄損傷後疼痛におけるN型電位依存性Ca2+チャネルの役割2023

    • 著者名/発表者名
      大橋正幸、大橋宣子、歌大介、川島寛之、渡辺慶
    • 学会等名
      整形外科痛みを語る会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊髄損傷後疼痛におけるN型電位依存性Ca2+チャネルの役割と新規急性期治療の開発2022

    • 著者名/発表者名
      大橋正幸
    • 学会等名
      Spine Expert Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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