| 研究課題/領域番号 |
16H05461
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| 研究機関 | 日本医科大学 |
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研究代表者 |
鈴木 秀典 日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (30221328)
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| 研究分担者 |
坂本 篤裕 日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (30196084)
齋藤 文仁 日本医科大学, 医学部, 准教授 (20360175)
坂井 敦 日本医科大学, 医学部, 講師 (30386156)
丸山 基世 日本医科大学, 医学部, 助教 (60709757)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 一次感覚神経 / 長鎖ノンコーディングRNA / 神経障害性疼痛 / 脊髄神経結紮 / 後根神経節 / ヒトiPS細胞 / RNA シーケンス |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、難治化する神経障害性疼痛の中で最も頻度の高い一次感覚神経（末梢神経）障害に焦点をあて、疼痛の発症・維持機能のみでなく、再生・機能回復を制御する機構も併せて解明することによって、神経障害性疼痛の発症機構の解明と根治治療薬の開発基盤形成を目的としている。新規なアプローチとして、細胞内に大量に存在するものの、生物種差が大きく、生理的機能が未解明である長鎖ノンコーディングRNA (lncRNA)をモデル動物とヒト細胞を駆使することにより解析することとした。病態で変動するlncRNAを同定し、病態への関与を明らかにし、候補分子関連薬による機能制御を通して、治療戦略開発の可能性を探っている。28年度において、神経障害性疼痛時に後根神経節で発現変化するlncRNAの同定を試みた。神経障害性疼痛モデルとして、脊髄神経結紮（SNL）をラットに施した。SNL後14日目の後根神経節（DRG）よりポリアデニル化RNAライブラリを作製し、次世代シークエンサーを用いてRNA シーケンスを行った。その結果、新規lncRNAを含む複数のlncRNAがDRGに多量に発現し、SNL処置によって発現変化することを明らかにした。定量的PCRにより、これらlncRNAの発現はSNLにより持続的に変化することを見出した。さらに、in situ hybridizationを用いて、これらのlncRNAがDRG神経の核内もしくは細胞質に局在していることも明らかにした。
ヒトにおける神経障害性疼痛に関わるlncRNA解析に向けて、ヒトiPS細胞から一次感覚神経細胞へ分化させる実験系の確立を検討し、ほぼ実験条件を設定できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
28年度の計画は、一次感覚神経におけるlncRNAの神経障害性疼痛および機能再生に対する分子機構の解明に向けて、げっ歯類の神経障害性疼痛モデルにおいて発現変化するlncRNAのスクリーニングと同定、および疼痛発症・維持、機能再生に対するlncRNAの関与の検討を進めることであった。神経障害性疼痛時に後根神経節で発現変化する新規lncRNAを複数同定し、局在を確認できた。併せて、iPS細胞を利用したヒトにおける神経障害性疼痛に関わるlncRNA解析に向けて、ヒトiPS細胞から一次感覚神経細胞へ分化させる実験系を確立する計画であった。28年度はヒトiPS細胞から一次感覚神経細胞へ分化させる実験系もほぼ確立できた。以上の成果から、研究はおおむね順調に進んでいると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
１）神経障害性疼痛時に後根神経節で発現変化する新規lncRNAの機能解析
同定した新規lncRNAに関して、疼痛の発症・維持機能のみでなく、再生・機能回復を制御する機構を明らかにしていく。これらのlncRNAは細胞レベルでの作動メカニズムが未知であることから、バイオインフォマティクスを活用して結合する分子の同定をまず行い、その後、細胞内の役割を検討する予定である。細胞内機能を決定した後、神経障害からの回復機転がどのように改善されるかについて、培養細胞、個体における組織化学および個体行動レベルで検討する。
２）ヒトにおける神経障害性疼痛に関わるlncRNA解析を行うために、iPS細胞から分化誘導した一次感覚神経細胞を用いて、動物モデルで同定したlncRNAの機能解析を行う。さらに、分化させた一次感覚神経細胞を用いて、神経障害に相当する処置を行い、ヒト特異的なlncRNA発現変化を探索する。これらを通して、種差が大きいlncRNAに関して、ヒトにおける機能を確立する。また、神経障害性疼痛患者におけるlncRNAの変動を同様の系を用いて検討し、治療薬開発の基盤を形成する。
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