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2013 年度 実績報告書

片頭痛前兆大脳皮質拡延性抑制が神経障害性疼痛を惹起する脳可塑性と疼痛制御系の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22390182
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

鈴木 則宏  慶應義塾大学, 医学部, 教授 (10158975)

研究分担者 鳥海 春樹  慶應義塾大学, 医学部, 非常勤講師 (30528203)
清水 利彦  慶應義塾大学, 医学部, 講師 (40265799)
柴田 護  慶應義塾大学, 医学部, 講師 (60286466)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワード片頭痛 / 大脳皮質性拡延性抑制 / 三叉神経血管系 / 三叉神経節 / 三叉神経節 / TRPV1受容体
研究概要

片頭痛は前兆から頭痛へ進展する時間経過を示す疾患である.前兆は可逆性の脳局在神経症状で持続時間は60分未満とされている.前兆の病態には大脳皮質性拡延性抑制(cortical spreading depression; CSD)が関与すると考えられている.一方片頭痛における頭痛には,三叉神経血管系の活性化が関係しているとされ,さらにCSDがこれら三叉神経血管系の活性化に働いていることも指摘されているが統一した見解は得られていない.我々は,脳硬膜に侵害刺激の受容体であるtrasient receptor potential vanilloid subfamily, member 1 (TRPV1) 受容体が存在することを示し,さらにTRPV1受容体アゴニストのcapsaicinを投与すると三叉神経節においてextracellular signal-regulated kinase(ERK)のリン酸化が生じることを明らかにした.ERKは細胞内シグナルカスケードのモジュールとして知られているが,さらに感覚神経末梢に分布するTRPV1受容体を刺激すると脊髄後角や後根神経節でERKリン酸化が観察されることが報告されている.我々は平成22年度にCSDと三叉神経血管系活性化の関係を明らかにするため,CSDの三叉神経節におけるERKリン酸化を検討し,CSD誘発30分後における三叉神経節のERKリン酸化レベルは,コントロール群(CSDを誘発させない群)およびCSD誘発直後と比較し有意な増加を示すことを報告している.本年度はこの反応がTRPV1を介するものかを明らかにするため,TRPV1受容体拮抗薬であるcapsazepineの髄腔内投与を行い,CSD誘発30分後における三叉神経節のERKリン酸化レベルを検討した.その結果TRPV1受容体拮抗薬の髄腔内投与を行なった群では,三叉神経節のERKリン酸化レベルは,コントロール群と比較し有意に低値を示していた.この結果 より我々はCSDにより三叉神経節が活性化される過程においてTRPV1受容体が関与している可能性を明らかにした.

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

これまでの研究でcortical spreading depression (CSD)が三叉神経節を活性化する可能性を示す結果が得られている。最終年度となる本年度は三叉神経脊髄路核および大脳皮質における神経細胞にCSDがおよぼす影響についても実験を行う。これまで得られた実験結果と合わせCSDと三叉神経血管系の関係についての総括も行う予定である。

今後の研究の推進方策

最終年度はCSDが三叉神経節のみならず,脳幹の三叉神経脊髄路核や大脳に対する影響についてもhigh-mobility group box 1 (HMGB1)など炎症性変化を示すマーカーを用い以下の方法で検討する.C57BL/6マウスを脳固定装置に固定し、左側頭-頭頂部に4x3mmの楕円形の頭窓を作成して硬膜を除去する。その後、0.3M KCl溶液を滴下しCSDを誘発する。
1:CSD誘発後の三叉神経脊髄路核におけるHMGB1発現の変化
C57BL/6マウスにおいてCSD誘発後、三叉神経脊髄路核におけるHMGB1の発現を免疫組織化学染色とウエスタンブロットによる、コントロールの状態と比較検討する。CSD誘発後の発現の変化を時間的に捉えるため12時間ごとに72時間後程度まで経時的に発現の経過を観察する。さらにHMGB1 mRNA発現量についてRT-PCRで測定する。
2: CSD誘発後の大脳皮質におけるHMGB1発現の変化
C57BL/6マウスにおいてCSD誘発後、大脳皮質における HMGB1の発現を免疫組織化学染色とウエスタンブロットによる、コントロールの状態と比較検討する。CSD誘発後の発現の変化を時間的に捉えるため3、12、24、48および72時間後程度まで経時的に発現の経過を観察する。また疫組織化学染色ではニューロン、アストロサイトのマーカーであるNeuN、GS6の免疫染色を近接切片で施行し、HMGB1陽性細胞の同定も行う。さらにHMGB1 mRNA発現量についてRT-PCRで測定する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Activation of extracellular signal-regulated kinase in the trigeminal ganglion following both treatment of the dura mater with capsaicin and cortical spreading depression.2013

    • 著者名/発表者名
      Iwashita T, Shimizu T, Shibata M, Toriumi H, Ebine T, Funakubo M, Suzuki N.
    • 雑誌名

      Neurosci Res.

      巻: 77 ページ: 110-9

    • DOI

      doi: 10.1016/j.neures.2013.08.001.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential cellular localization of antioxidant enzymes in the trigeminal ganglion.2013

    • 著者名/発表者名
      Sato H, Shibata M, Shimizu T, Shibata S, Toriumi H, Ebine T, Kuroi T, Iwashita T, Funakubo M, Kayama Y, Akazawa C, Wajima K, Nakagawa T, Okano H, Suzuki N.
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 248 ページ: 345-358

    • DOI

      doi: 10.1016/j.neuroscience.2013.06.010.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 群発頭痛の治療に関する最近の進歩2013

    • 著者名/発表者名
      清水利彦
    • 雑誌名

      臨床神経学

      巻: 53 ページ: 1131-1133

  • [雑誌論文] 片頭痛慢性化の病態生理2013

    • 著者名/発表者名
      柴田 護
    • 雑誌名

      臨床神経学

      巻: 53 ページ: 1220-1222

  • [雑誌論文] 片頭痛の予後はどうか?2013

    • 著者名/発表者名
      柴田 護
    • 雑誌名

      日本頭痛学会誌

      巻: 40 ページ: 30-31

  • [学会発表] Update of Treatment on Headache (Breakout Session 6)

    • 著者名/発表者名
      Suzuki N
    • 学会等名
      The 14th Asian & Oceanian Congress of Neurology
    • 発表場所
      中国・マカオ
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of CGRP in migraine

    • 著者名/発表者名
      Suzuki N
    • 学会等名
      Annual Meeting of Korean Headache Society 2013
    • 発表場所
      韓国・ソウル
    • 招待講演
  • [学会発表] Implication of TRPM8 in the TRPV1-mediated trigeminal nociception.

    • 著者名/発表者名
      Kayama Y, Shibata M, Takizawa T, Shimizu T, Toriumi H, Ebine T, Funakubo M, Iwashita T, Sato H, Suzuki N.
    • 学会等名
      16th Congress of the International Headache Society 2013
    • 発表場所
      米国,ボストン
  • [学会発表] Capsaicin-induced nerve fiber degeneration in the spinal tract of the trigeminal nucleus.

    • 著者名/発表者名
      Shibata M, Ebine T, Nagai T, Toriumi H, Shimizu T, Iwashita T, Funakubo M, Takizawa T, Kayama Y, Suzuki N.
    • 学会等名
      16th Congress of the International Headache Society 2013
    • 発表場所
      米国,ボストン
  • [学会発表] Effect of cortical spreading depression on the phosphorylation of ERK in the trigeminal ganglion of rat.

    • 著者名/発表者名
      Iwashita T, Shimizu T, Shibata M, Toriumi H, Kayama Y, Ebine T, Takizawa T, Funakubo M, Suzuki N.
    • 学会等名
      16th Congress of the International Headache Society 2013
    • 発表場所
      米国,ボストン

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公開日: 2015-05-28  

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