| 研究課題/領域番号 |
19K07819
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
堀 紀代美 金沢大学, 医学系, 助教 (40595443)
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| 研究分担者 |
尾崎 紀之 金沢大学, 医学系, 教授 (40244371)
奥田 洋明 金沢大学, 医学系, 准教授 (40453162)
石川 達也 金沢大学, 医学系, 助教 (00750209)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 末梢動脈疾患 / PAD / 虚血性疼痛 / VEGF165a / VEGF165b / VEGFR1 / VEGFR2 |
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| 研究実績の概要 |
【目的】本研究は末梢動脈疾患（Peripheral Arterial Disease: PAD）で見られる虚血性疼痛のメカニズムを明らかにすることを目的とする。そのため、本年度はPADモデルラットの虚血下肢における血管内皮増殖因子（VEGF）のスプライスバリアントVEGF165a およびVEGF165bの量的変化を調べる。また虚血性疼痛におけるVEGF165a およびVEGF165bの受容体VEGFR1およびVEGFR2の関与について行動薬理学的に調べる。
【方法】全身麻酔下でラットの総腸骨動脈および腸腰動脈を結紮することにより下肢の血流を阻害したPADモデルラットを作成し、ランダルセリット装置を用いて筋の機械的痛覚過敏を、トレッドミルを用いて間歇性跛行の有無を調べた。痛覚が亢進したPADモデルラット（day14）の腓腹筋を採取し、ELISA法を用いてpan-VEGF165 およびVEGF165bを定量した。
さらに、痛覚が亢進したPAD モデルラットにVEGFR1およびVEGFR2 の中和抗体、選択的VEGFR2拮抗薬（ZM323881HCl）をそれぞれ投与して、疼痛行動の変化を行動薬理学的に調べた。
【結果】PADモデルラットの腓腹筋ではVEGF165a およびVEGF165bの量的変化は認められなかった。VEGFR1中和抗体はPADモデルラットの筋の痛覚過敏を抑制したが、VEGFR2中和抗体の投与および選択的VEGFR2 阻害剤の投与は筋の痛覚に変化を認めなかった。
【考察】本年度の成果により、PADラットの下肢の血流阻害による筋の痛覚過敏には、VEGFのスプライスバリアントVEGF165aおよびVEGF受容体VEGFR1を経たシグナル経路が関与すると考えられた。
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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
我々が開発した慢性的な筋の痛覚過敏および間歇性跛行を呈するPADモデルラットを用いて、虚血性疼痛におけるVEGFのスプライスバリアントVEGF165a およびVEGF165b、およびこれらの受容体VEGFR1およびVEGFR2の行動薬理学的検討について検討を終え、VEGF165a-VEGFR1シグナルの新たな知見を得ることができた。
VEGF受容体には受容体型チロシンキナーゼであるVEGFR1、VEGFR2およびVEGFR3の他に、非チロシンキナーゼ型のニューロピリン1（Nrp1）とニューロピリン2（Nrp2）もあるため、本モデルの虚血性疼痛の痛覚にこれらNrp1およびNrp2が関与するか調べるための行動薬理学的検討も追加して行う予定である。
PADモデルの虚血下肢の腓腹筋でのVEGF165a およびVEGF165bのタンパク量について量的な変化を得なかったので、腓腹筋の知覚神経のpan-VEGF165 およびVEGF165bの発現量を調べることに着手を始めており、引き続き進める。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度はPAD モデルラットの痛覚の変化に関与する分子メカニズムを明らかにすることを目的に、PADモデルの知覚神経のVEGF受容体の発現についての解析を始める。痛覚が亢進したモデル動物の知覚神経の後根神経節（DRG）におけるVEGF受容体VEGFR1およびVEGFR2の発現の変化を免疫組織化学的に調べる。筋の痛覚におけるVEGFR1およびVEGFR2の発現の関与を調べるためには、腓腹筋に逆行性トレーサーFluoro-goldを投与し、DRG内の筋の知覚神経を標識し、FGとVEGFR1およびVEGFR2の共陽性細胞を検索することで、筋の知覚神経について検討する。陽性細胞および共陽性細胞は細胞径ごとに分類し比較検討する。
さらに、令和2年度の成果からPADモデルラットの腓腹筋ではVEGF165a およびVEGF165bの量的に変化がみられないことがわかった。そのため、PADモデルの腓腹筋の知覚神経に発現するpan-VEGF165 およびVEGF165bの発現量を同様に免疫組織化学的に調べ、VEGF165a およびVEGF165bのタンパク量について考察する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
令和2年度に計画していた成果発表のための国内および海外での学会参加はすべて延期または中止、もしくはオンライン開催となったため、計上していた旅費は使用されず、繰り越しの予算が生じた。延期された国際学会は令和3年度に開催が決定されれば参加し、その旅費として使用する。
平成31/令和元年度に購入予定であった免疫組織染色用の抗原賦活化装置 「Decloaking Cham ber NxGen」は同様の機器が所属施設の共通機器として利用可能となったため購入を見合わせ、繰り越し予算を生じた。この繰り越し予算については、計画してなかった行動薬理実験を追加する必要が出てきたため、令和2年度にVEGFR1およびVEGFR2中和抗体投与の行動薬理実験をそれぞれ追加実施し、実験動物や抗体を購入に使用した。このように繰り越した予算の一部を有用に用いたが、まだ令和3年度に繰り越す予算が生じた。この繰り越し予算は令和3年度以降も消耗品費用として有用に使用したい。令和3年度にNrp1およびNrp2の行動薬理実験を追加し、必要な薬剤や実験動物の購入に充てる予定である。
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