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2021 年度 実施状況報告書

オプトジェネティクスを用いた神経障害性疼痛モデルマウスの作製と疼痛機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K08925
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)

研究分担者 黒木 未央  宮崎大学, 医学部, 技能補佐員 (90706483)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードオプトジェネティクス / 神経障害性疼痛 / 脊髄後根神経 / 電位依存性ナトリウムチャネル / NaV1.7 / NaV1.8 / NaV1.9
研究実績の概要

本研究の目的は、痛みに関与する電位依存性Na+チャネルの特定のサブタイプ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を発現させて、光照射により疼痛が生じる遺伝子組換えマウスを作製し、このマウスに長時間光照射を行うことで神経障害性疼痛を発生させ、その機序を解明することである。本研究では、脊髄後根神経節ニューロンに発現している電位依存性Na+チャネルNaV1.7、NaV1.8、NaV1.9と光感受性チャネルChR2が共発現したNaV1.7-ChR2、NaV1.8-ChR2、NaV1.9-ChR2マウスを用いる。これらの光感受性遺伝子改変マウスはオプトジェネティクスを用いて、われわれが独自に開発した。これらのマウスに青色光を長時間照射し、神経障害性疼痛を発生させる。 脊髄や脊髄後根神経節を取り出して、タンデム質量分析やリン酸化プロテオーム解析を行い、 発現量やリン酸化量に変化があった細胞内シグナル分子を同定する。同定した細胞内シグナル 分子から神経障害性疼痛発生に不可欠なものを探り出す。研究は以下の手順で進めていく予定である。
1. NaV1.7-ChR2、NaV1.8-ChR2、NaV1.9-ChR2マウスを用いた神経障害性疼痛モデル作製と行動評価
2. タンデム質量分析、リン酸化プロテオーム解析
3. 神経障害性疼痛に必要な細胞内シグナル分子の同定と検証
1年目は神経障害性疼痛モデル作製と行動評価を行う予定であった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

セボフルラン麻酔下に、NaV1.7-ChR2、NaV1.8-ChR2、NaV1.9-ChR2マウスの足底に青色光を一定時間照射し、神経障害性疼痛モデルを作製した。まず、照射する最適な光強度と照射時間の検討を進める予定であった。照射する最適な光強度を探るため、照射時間を30分にして検討を進めた。それぞれのマウスで、神経障害性疼痛を生じる光強度が分かったが、照射時間を1時間、1時間30分と延長して、神経障害性疼痛の持続時間が延長するかまでは検討できなかった。3系統のマウスを調査しなければならないので時間がかかっている。

今後の研究の推進方策

研究計画通りの進歩状況にするために研究を急ぐが、どうしても無理な場合は研究期間を長くするか、検討する系統を減らす必要がある。

次年度使用額が生じた理由

学会発表の旅費に予定した分がリモートになり、予定額使用額と若干の差が生じた。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Extracellular signal-regulated kinase phosphorylation enhancement and Na V 1.7 sodium channel upregulation in rat dorsal root ganglia neurons contribute to resiniferatoxin-induced neuropathic pain: The efficacy and mechanism of pulsed radiofrequency therapy2022

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Hidaka, Toyoaki Maruta, Tomohiro Koshida, Mio Kurogi, Yohko Kage, Satoshi Kouroki, Tetsuro Shirasaka, Ryu Takeya, Isao Tsuneyoshi
    • 雑誌名

      Molecular pain

      巻: 18 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1177/17448069221089784

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Satoshi Kouroki, Toyoaki Maruta, Isao Tsuneyoshi2022

    • 著者名/発表者名
      Effect of cryoprecipitate on an increase in fibrinogen level in patients with excessive intraoperative blood loss: a single-center retrospective study
    • 雑誌名

      JA clinical reports

      巻: 8 ページ: 27

    • DOI

      10.1186/s40981-022-00516-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The diagnostic and prognostic value of mature and total adrenomedullin for sepsis: a prospective observational study2021

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Yonaha, Toyoaki Maruta, Go Otao, Koji Igarashi, Sayaka Nagata, Takeshi Yano, Masahiko Taniguchi, Kazuo Kitamura, Isao Tsuneyoshi
    • 雑誌名

      Anaesthesiology intensive therapy

      巻: 53 ページ: 411-417

    • DOI

      10.5114/ait.2021.111345

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The usefulness of plasma levels of mature and total adrenomedullin as biomarkers indicating the magnitude of surgical stress responses: A single-center, prospective, observational study2021

    • 著者名/発表者名
      Go Otao, Toyoaki Maruta, Tetsu Yonaha, Koji Igarashi, Sayaka Nagata, Kazuo Kitamura, Isao Tsuneyoshi
    • 雑誌名

      Journal of translational research

      巻: 7 ページ: 302-310

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of opioid local anesthetic combination regimens using the number of self-administrated boluses in patient-controlled epidural analgesia after cesarean section: A retrospective single-center study2021

    • 著者名/発表者名
      Go Otao, Toyoaki Maruta, Isao Tsuneyoshi
    • 雑誌名

      Medicine

      巻: 100 ページ: e25560

    • DOI

      10.1097/MD.0000000000025560

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] オプトジェネティクスを用いた光による痛み制御:ナトリウムチャネルNaV1.7・ NaV1.8・NaV1.9を標的とした遺伝子改変マウスの開発と疼痛行動の比較2022

    • 著者名/発表者名
      丸田豊明、興梠聡志、日髙康太郎、越田智広、白阪哲朗、恒吉勇男
    • 学会等名
      第69回日本麻酔科学会
  • [学会発表] 帯状疱疹後神経痛モデルラットにおける高周波パルス療法の作用機序の検討2021

    • 著者名/発表者名
      日高康太郎、丸田豊明、越田智広、興梠聡志、白阪哲朗、恒吉勇男
    • 学会等名
      第43回日本疼痛学会
  • [学会発表] Resiniferatoxin誘発性疼痛ラットでのTramadol治療後の高周波パルス療法の有効性と作用機序の検討2021

    • 著者名/発表者名
      ○日高康太郎、丸田豊明、門田瑤子、興梠聡志、越田智広、渡部由美、山賀昌治、恒吉勇男
    • 学会等名
      第55回日本ペインクリニック学会
  • [備考] 研究内容

    • URL

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

  • [備考] 研究業績

    • URL

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

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公開日: 2022-12-28  

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