| 研究課題/領域番号 |
16K08995
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| 研究機関 | 北里大学 |
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研究代表者 |
渡辺 俊 北里大学, 薬学部, 助教 (50415337)
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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 | シアル酸 / 疼痛 / 炎症性疼痛 / ガングリオシド / 糖脂質 / アミノ酸 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度までに、炎症が生じている皮膚における神経線維を観察し、シアル酸分解酵素の投与によって炎症時に増加した表皮内の神経線維の形態が変化することを見出した。このため、シアル酸分解酵素の持つ鎮痛作用は神経終末の形態変化が影響を及ぼしていると考えられる。今年度はさらに解析を進め、神経ペプチドがシアル酸分解酵素により神経線維内で増加している可能性を示唆する結果が得られ、後根神経節神経細胞由来の細胞株においても、シアル酸分解酵素処理により細胞内で神経ペプチドが増加した。このペプチドの増加がどのように鎮痛作用に影響を及ぼすか現在解析している。
一方、脊髄においてガングリオシド合成に関わるシアル酸転移酵素の遺伝子発現量が末梢の炎症により影響を受けることを解析してきたが、今年度は神経障害性疼痛モデルにおいて同様に遺伝子発現量の測定を行った。モデル作成後の日数により、遺伝子発現量が増減することが示唆されたため、さらに詳細な解析を行い、炎症性疼痛との比較を行う予定である。なお、遺伝子発現量変化のパターンから炎症の早期に脊髄において増加すると予想されるいくつかの糖脂質を脊髄髄腔内へ投与すると痛みが引き起こされることも確認された。その一つとして、シアル酸を含有しない脂質であるが、硫酸化糖脂質も痛みを引き起こすことが明らかとなり、その分子メカニズムもあわせて解析し、シアル酸以外の糖の痛みへの関与も検討した。
また、炎症性疼痛が持続し、慢性期になると脊髄におけるシアル酸転移酵素発現量の減少が認められたことから、シアル酸含有糖脂質の原料となるアミノ酸による鎮痛効果の解析も引き続き行った。その結果、このアミノ酸の効果は炎症早期には効果がなく、慢性期のみに鎮痛効果を発揮することが明らかとなった。
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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
本年度はシアル酸分解酵素による鎮痛効果のメカニズムを解析する目的で、皮膚内末梢神経の神経ペプチドの動態について免疫組織蛍光染色により検討した。染色性が増大するペプチドについては、後根神経節由来神経細胞株をシアル酸分解酵素処理したところ、細胞内で染色性が増大したためシアル酸がペプチドの動態の制御に関与していると考えられる。このペプチドがシアル酸分解酵素による鎮痛に関与している可能性が考えられるため、マウスを用いた検討と共に細胞系を用いることができると思われる。一方、神経障害性疼痛において、糖脂質の合成系に関与するシアル酸転移酵素の動態を検討したところ、いくつかの酵素発現量が変化することが示唆された。さらに、シアル酸を含有しないタイプの糖脂質においても痛みに関与する可能性を示唆する結果が得られ、今後糖脂質と痛みとの総括的な関係性を検討する上で新たな展開が期待できると思われる。
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| 今後の研究の推進方策 |
シアル酸分解酵素により蓄積すると予想される糖脂質に対するプローブを用いて、皮膚内の神経線維において、無処置、炎症時、炎症時にシアル酸分解酵素を処置したものを比較し、シアル酸分解酵素がどのような細胞で糖脂質を変化させることで痛みに影響を及ぼすか検討を行う。神経ペプチドについては、痛みに関与する可能性について阻害剤などを用いて検討を行う。
また、神経障害性疼痛におけるシアル酸転移酵素の発現量変化については術後初期と慢性期の間でどのような違いがあるか検討を行う。炎症性疼痛における遺伝子発現量の動態と比較することで、痛みを引き起こす共通の糖脂質が存在するか、それともそれぞれの慢性痛において異なる糖脂質が関与するか検討を行う。また、シアル酸分解酵素の発現量についても検討を行う。
アミノ酸による鎮痛について、慢性疼痛時における血中、脳脊髄液や組織中のアミノ酸含量がどのように変化するか、また、その痛みへの影響を解析する。その結果から、フリーなアミノ酸が痛みへ影響を及ぼすか否か検討を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
消耗品などの購入費が予定よりも安価であったため、次年度の消耗品代などに充てる予定である。
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