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神経回路特異的遺伝子操作による2つの下行性疼痛制御系の相互作用解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K15206
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関兵庫医科大学

研究代表者

古賀 啓祐  兵庫医科大学, 医学部, 助教 (50835189)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード痛み / 脊髄 / 青斑核 / ノルアドレナリン / 吻側延髄腹内側部 / 下行性疼痛制御 / 下行性抑制
研究開始時の研究の概要

痛みは外傷や刺激により引き起こされ、生体の警告系として重要な役割を果たすが、過度な痛みや慢性痛は患者のQOLを著しく下げるため、適切なコントロールが必要である。痛みの調節には脳内で痛み強度を調節する内因性疼痛制御系が関与しており、青斑核や吻側延髄腹内側部といった神経核は、痛みの入り口である脊髄へ脳から下行性に投射して痛みのコントロールに重要な役割を果たす。しかしながら、これらの下行性神経核の相互連関については不明な点が多い。本研究では、上記2つの下行性神経核の相互作用とそのメカニズムの解明を目的とする。さらに下行性疼痛抑制系を利用した画期的な鎮痛薬や慢性疼痛の治療戦略の開発に繋がる知見を得る。

研究成果の概要

本研究では、吻側延髄腹内側部神経と青斑核の2つの下行性神経核の相互作用と受容体機構の解明を目的として研究を行った。青斑核神経は吻側延髄腹内側部に強い投射をもち、この神経回路を特異的に活性化させると熱刺激に対する鎮痛効果が得られた。さらに、この神経機構を検討する目的で、脊髄に投射する吻側延髄腹内側部神経からパッチクランプ記録を行ったところ、ノルアドレナリン処置により同神経が強い興奮を示すことが明らかとなった。さらに、薬理学的な検討から上記神経応答に関与する受容体を特定した。本研究で見出した神経回路の内因性の疼痛制御における役割の詳細の解明により、新しい鎮痛薬開発の足がかりとなると考えている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳幹背側部に位置するノルアドレナリン(NA)神経核のLCは、脊髄を含む様々な脳領域に投射し、覚醒や注意・意識・認知などの生理機能と疼痛の制御に関与する。近年、疼痛制御におけるLC神経の脊髄や前頭前皮質への神経投射特異的な役割が報告された。しかし、LC神経は下行性神経核である吻側延髄腹内側部(RVM)にも投射するがその疼痛制御における役割は解明されておらず、2つの下行性神経核の相互作用機序は依然として不明である。本研究は回路特異的な神経活動操作法によりLC→RVM神経回路の疼痛制御における役割を明らかにする研究であり、下行性疼痛制御回路を利用した新規の鎮痛薬の開発に繋がることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ブリストル大学(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Anterior cingulate cross-hemispheric inhibition via the claustrum resolves painful sensory conflict2024

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Koga, Kenta Kobayashi, Makoto Tsuda, Anthony E. Pickering, Hidemasa Furue
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 7(1):330. 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1038/s42003-024-06008-9

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Optogenetic inhibition of spinal inhibitory neurons facilitates mechanical responses of spinal wide dynamic range neurons and causes mechanical hypersensitivity2024

    • 著者名/発表者名
      Yuka Fujiwara, Keisuke Koga, Nozomu H Nakamura, Keishi Maruo, Toshiya Tachibana, Hidemasa Furue
    • 雑誌名

      Neuropharmacology

      巻: 242:109763. ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2023.109763

    • 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
  • [雑誌論文] Voltage-gated calcium channel subunit α2δ-1 in spinal dorsal horn neurons contributes to aberrant excitatory synaptic transmission and mechanical hypersensitivity after peripheral nerve injury2023

    • 著者名/発表者名
      Koga Keisuke、Kobayashi Kenta、Tsuda Makoto、Kubota Kazufumi、Kitano Yutaka、Furue Hidemasa
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      巻: 16 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3389/fnmol.2023.1099925

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of Spinal Inhibitory Interneurons Required for Attenuating Effect of Duloxetine on Neuropathic Allodynia-like Signs in Rats2022

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi Tadayuki、Sueto Daichi、Yoshikawa Yu、Koga Keisuke、Yamaura Ken、Tsuda Makoto
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 号: 24 ページ: 4051-4051

    • DOI

      10.3390/cells11244051

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neuronal pentraxin 2 is required for facilitating excitatory synaptic inputs onto spinal neurons involved in pruriceptive transmission in a model of chronic itch2022

    • 著者名/発表者名
      Kanehisa Kensho、Koga Keisuke、Maejima Sho、Shiraishi Yuto、Asai Konatsu、Shiratori-Hayashi Miho、Xiao Mei-Fang、Sakamoto Hirotaka、Worley Paul F.、Tsuda Makoto
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 2367-2367

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30089-x

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 脊髄後角興奮性神経に発現するα2δ-1サブユニットの機械性痛覚過敏における役割解明2024

    • 著者名/発表者名
      古賀 啓祐、小林 憲太、津田 誠、窪田 一史、北野 裕、古江 秀昌
    • 学会等名
      第101回 生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 疼痛制御に関与する新たな中枢神経機構の探索と役割解明2024

    • 著者名/発表者名
      古賀 啓祐,古江 秀昌
    • 学会等名
      痛み研究会2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経障害性疼痛における脊髄後角神経に発現するα2δ-1サブユニットの役割2023

    • 著者名/発表者名
      古賀 啓祐、小林 憲太、津田 誠、窪田 一史、北野 裕、古江 秀昌
    • 学会等名
      第45回日本疼痛学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of the voltage-gated calcium channel subunit, α2δ-1, expressed in spinal dorsal horn excitatory neurons for facilitation of excitatory synaptic transmission and mechanical hypersensitivity after peripheral nerve injury.2023

    • 著者名/発表者名
      古賀 啓祐、小林 憲太、津田 誠、窪田 一史、北野 裕、古江 秀昌
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脊髄後角神経に発現するα2δ-1サブユニットの神経障害性疼痛における役割2023

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Koga, Kenta Kobayashi, Makoto Tsuda, Kazufumi Kubota, Yutaka Kitano, Hidemasa Furue
    • 学会等名
      生理学研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] α2δ-1 expressed in spinal dorsal horn neurons is involved in aberrant excitatory synaptic transmission and mechanical hypersensitivity after peripheral nerve injury.2023

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Koga, Kenta Kobayashi, Makoto Tsuda, Kazufumi Kubota, Yutaka Kitano, Hidemasa Furue
    • 学会等名
      第100回生理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] α2δ-1 expressed in spinal dorsal horn excitatory neurons contributes to nerve injury-induced neuropathic pain.2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Koga, Kenta Kobayashi, Makoto Tsuda, Kazufumi Kubota, Yutaka Kitano, Hidemasa Furue
    • 学会等名
      Neuro 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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