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2020 年度 実績報告書

オプトジェネティクスを用いた光による痛み制御 ~実験動物の開発と疼痛機序の解明~

研究課題

研究課題/領域番号 18K08859
研究機関宮崎大学

研究代表者

丸田 豊明  宮崎大学, 医学部, 講師 (20363591)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードオプトジェネティクス / 痛み / ナトリウムチャネル / 脊髄後根神経節 / Nav1.7 / Nav1.8 / Nav1.9 / ChR2
研究実績の概要

オプトジェネティクス(光遺伝学的手法)は遺伝子導入によって光応答性タンパクを目的とする細胞に発現させ、光を当てるだけで細胞応答を変化させる技術である。標的とする神経細胞に光感受性チャネルを発現させ、光をオン・オフすることで無数にある神経の中から特定の神経細胞の選択的興奮・抑制を行うことができる。この技術を痛み研究に応用することで特定の神経回路を刺激あるいは抑制できるようになり、痛みの伝達回路の解明やより正確な痛みの評価が可能になる。本研究の目的は、痛みに関与する電位依存性Na+チャネルNaV1.7、NaV1.8、NaV1.9が発現している脊髄後根神経節ニューロンに選択的に光感受性チャネルChR2を発現させて、神経障害性疼痛における役割を解明することである。最終年度で、計画していたすべてのマウス(NaV1.7iCre/+;Ai32/+、NaV1.8iCre/+;Ai32/+、NaV1.9iCre/+;Ai32/+)を得ることができた。von Frey testとPlantar testを行い、機械的刺激と温熱刺激に対する疼痛応答は野生型と違いがないことを確認した。また、足底への青色LED光照射試験では、いずれのマウスも足を引っ込めるという疼痛応答を示した。また光嫌悪性試験として青色LED光の床と緑色LED光の床の部屋を自由に行き来する実験を行ったところ、青色の部屋の滞在時間が野生型よりも有意に短くなった。そして、脊髄後根神経節で、それぞれのNa+チャネルと光感受性チャネルChR2が共発現していることを組織免疫染色で確認した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] がん薬物療法が引き起こす末梢神経障害のエビデンス2020

    • 著者名/発表者名
      丸田豊明, 丸田望, 柳田俊彦, 恒吉勇男
    • 雑誌名

      臨床麻酔

      巻: 44 ページ: 947-954

  • [学会発表] Upregulation of NaV1.7 sodium channels expression and the effects of pulsed radiofrequency treatment in rat DRG with resiniferatoxin-induced neuropathic pain.2020

    • 著者名/発表者名
      ⑧Kotaro Hidaka, Toyoaki Maruta, Mio Kuroki, Tomohiro Koshida, Tetsuro Shirasaka, Isao Tsuneyoshi
    • 学会等名
      Euroanaesthesia 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] オプトジェネティクスを用いた末梢神経疼痛モデル動物の開発:Nav1.7を標的とした疼痛モデルマウスの紹介.2020

    • 著者名/発表者名
      丸田豊明、越田智広、日髙康太郎、黒木未央、白阪哲朗、恒吉勇男
    • 学会等名
      第42回日本疼痛学会
  • [備考] 宮崎大学医学部麻酔生体管理学教室

    • URL

      http://www.med.miyazaki-u.ac.jp/home/masui/research/performance/

  • [産業財産権] 全身状態の良不良を評価するための情報を提供する方法及び測定試薬2018

    • 発明者名
      北村和雄、恒吉勇男、丸田豊明、大田尾剛、五十嵐浩二、島本怜史
    • 権利者名
      北村和雄、恒吉勇男、丸田豊明、大田尾剛、五十嵐浩二、島本怜史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 公開番号
      特開2018-151295

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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