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オピオイドへの耐性形成や副作用発現におけるユビキチン修飾の意義と分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K16547
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
研究機関京都大学 (2021, 2023)
滋賀医科大学 (2022)

研究代表者

清水 覚司  京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (80802793)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードオピオイド受容体 / 耐性形成 / Gタンパク質共役型受容体 / ユビキチン修飾 / 受容体内在化 / 細胞内シグナル / 翻訳後修飾 / リン酸化修飾 / オピオイド
研究開始時の研究の概要

オピオイドは強力な鎮痛薬であり、手術麻酔や集中治療医学、疼痛コントロールなど、臨床医学で広く使用されている。一方、オピオイドは長期使用によって耐性を形成し鎮痛効果が減弱し、また、呼吸抑制などの致死的な副作用を発現するという問題がある。耐性形成や副作用発現には、活性化したオピオイド受容体への翻訳後修飾が重要な役割を果たすと想定されている。先行研究では、主に受容体へのリン酸化修飾が果たす役割に主眼がおかれてきた。本研究では、これまでの研究では限定的な解析しか行われてこなかったユビキチン修飾に着目し、オピオイド受容体へのユビキチン修飾が受容体機能の制御において果たす役割を明らかにする。

研究成果の概要

オピオイドは強力な鎮痛薬であるが耐性を生じる。先行研究ではμオピオイド受容体(MOP)へのリン酸化が、活性化された受容体の脱感作、再利用・分解を介して神経細胞の感受性を制御する因子として注目されてきた。近年、ユビキチン修飾が細胞内シグナルを活性化し、活性化された受容体機能を制御する因子として注目されている。そこで、MOPのユビキチン化欠損変異体を作製し、ユビキチン化がGi/oを介した鎮痛シグナルの活性化、MOPの脱感作やその後の内在化に関与しているかを解析した。その結果、ユビキチン化はGi/o経路とMOPのリン酸化には必要ない一方で、MOPの内在化を促進する可能性があることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

オピオイドは非常に強力な鎮痛薬であるが、耐性を形成するために長期的には効果が減弱する場合がある。近年、がん治療が進歩して生命予後が改善している一方で、がんの疼痛が十分に緩和されていないケースが増えており、耐性形成機構の解明は重要な課題である。先行研究では、受容体へのリン酸化が受容体の脱感作や分解・再利用経路へと導く細胞内内在化において重要な役割を果たすことが注目されてきた。本研究では、リン酸化修飾だけでは機序の説明がつきにくい点に着目し、ユビキチン修飾が脱感作された受容体を分解・再利用経路へと導く第一段階となる内在化を効率的に行う上で重要な役割を果たすことを見出した。

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

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Ubiquitination of the μ-opioid receptor regulates receptor internalization without affecting Gi/o-mediated intracellular signaling or receptor phosphorylation2023

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi Kentaro、Shimizu Satoshi、Shiraki Atsuko、Egi Moritoki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 643 ページ: 96-104

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.12.077

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The molecular associations in clathrin-coated pit regulate β-arrestin-mediated MAPK signaling downstream of μ-opioid receptor2023

    • 著者名/発表者名
      Shiraki Atsuko、Shimizu Satoshi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 640 ページ: 64-72

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.11.098

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound imaging with an electric stimulant was useful in pulsed radiofrequency for chronic knee pain in the medial region2022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Satoshi、Iwashita Narihito、Fukui Sei、Kitagawa Hirotoshi
    • 雑誌名

      JA Clinical Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1186/s40981-022-00585-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CRISPR/Cas9 unveils the dynamics of the endogenous μ‐opioid receptors on neuronal cells under continuous opioid stimulation2022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Satoshi、Shiraki Atsuko
    • 雑誌名

      Pharmacology Research & Perspectives

      巻: 10 号: 2

    • DOI

      10.1002/prp2.933

    • 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] Anesthetic management of living-donor lung transplantation for end-stage COVID-19 lung failure2022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Satoshi、Kimura Kayo
    • 雑誌名

      JA Clinical Reports

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40981-022-00512-9

    • 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
  • [学会発表] 変形性膝関節症に対して伏在神経末梢枝へのパルス高周波法が疼痛緩和に有効であった1例2022

    • 著者名/発表者名
      清水覚司、岩下成人、石原真理子、河島愛莉奈、西脇侑子、赤澤舞衣、岩本貴志、中西 美保、松本富吉、福井聖、北川裕利
    • 学会等名
      日本ペインクリニック学会 第3会関西支部学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] インターベンショナル治療を中心とした集学的痛み治療の研修2022

    • 著者名/発表者名
      清水覚司、岩下成人、石原真理子、河島愛莉奈、西脇侑子、赤澤舞衣、岩本貴志、中西 美保、松本富吉、福井聖、北川裕利
    • 学会等名
      日本ペインクリニック学会 第3会関西支部学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 変形性膝関節症に対して超音波ガイド下にパルス高周波法を施行した3症例2022

    • 著者名/発表者名
      清水覚司、岩下成人、石原真理子、河島愛莉奈、西脇侑子、赤澤舞衣、岩本貴志、中西美保、松本富吉、福井聖、北川裕利
    • 学会等名
      第44回 日本疼痛学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊髄神経後枝内側ブロックが緩和的放射線照射の開始や継続に有用であった2 症例2022

    • 著者名/発表者名
      清水覚司、岩下成人、福井聖、北川裕利
    • 学会等名
      第52回 日本慢性疼痛学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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