脊髄における神経可塑性モデル、アロディニアの発症機構

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12053263
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: 伊藤 誠二 関西医科大学, 医学部, 教授 (80201325)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松村 伸治 関西医科大学, 医学部, 助手 (70276393) ; 芦高 恵美子 関西医科大学, 医学部, 講師 (50291802) ; 西澤 幹雄 関西医科大学, 医学部, 講師 (40192687)
• Keywords: 痛覚 / アロディニア / プロスタグランジン / ノシセプチン / JTC-801 / グルタミン酸 / 一酸化窒素 / BRET

Research Abstract

我々は、痛覚の伝達が一次求心性線維の入力、脊髄後角の神経細胞、層構造でどのように制御されているのか、なぜ触覚が痛覚として誤認されるのかという重要かつ基本的な問題を神経の可塑性に焦点をあてて研究を進めている。これまで髄腔内に投与したプロスタグランジン(PG)E2とPGF2_αやオピオイドペプチド・ノシセプチンが触覚刺激による痛み(アロディニア)を誘発すること、アロディニアの発生にはアクロメリン酸感受性(脊髄後角浅層)と非感受性(後角深層)の2経路があることを示してきた。
今年度は、1)ホルマリン試験と選択的L5脊髄神経切断による神経因性疼痛モデルを用いて、内因性ノシセプチンが炎症性疼痛と神経因性疼痛の発生に関与していることを明らかにした。神経因性疼痛は脊髄後角浅層の一酸化窒素(NO)の産生を増加させること、新規ノシセプチン拮抗薬JTC-801はNO産生を抑制して鎮痛作用を発揮することをNO蛍光指示薬DAF-FMを用いてin situで示した。小脳スライスにおいてもDAF-FMによるNMDAの活性化→NO産生が検出できた。2)炎症性疼痛で脊髄後角にPGI_2の受容体IP mRNAが誘導され、末梢ではなく脊髄レベルで可塑的に疼痛に関与することを示した。3)髄腔内に投与したHIVウイルスの糖タンパクgp120がPG受容体EP3サブタイプ、κ-オピオイド受容体を介してアロディニアを誘発することをEP3のノックアウトマウスを用いて示した。4)アクロメリン酸非感受性のアロディニアの発生に関与する遺伝子・神経回路網を明らかにするために、マウスの髄腔内に留置カテーテルでアンチセンスオリゴを長期間投与する方法を確立した。アンチセンスオリゴ投与によりPGF_<2α>のアロディニアが消失すること、脊髄スライスを用いて脊髄後角深層でグルタミン酸トランスポーター阻害薬存在下でのPGF_<2α>による細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が消失することから、機能的なFP受容体の存在を示した。これ以外にも、神経因性疼痛における神経線維の発芽等の神経回路の再構築における神経幹細胞のGFPタンパクによる動態解析やノシセプチン、ノシスタチンの産生調節機構をBioluminescence Resonance Energy Transferで検出する系を確立している。

Research Products

• [Publications] Doi, Y.: "Central nociceptive role of prostacyclin (IP) receptor induced by peripheral inflammation"Neuroreport. 13. 93-96 (2002)
• [Publications] Okuda-Ashitaka, B.: "Pain transmission regulated by novel neuropeptides nocistatin and nociceptin/orphanin FQ"J. Biol. Macromol.. 2. 3-10 (2002)
• [Publications] Tanikawa, N.: "Identification and characterization of a novel type of membrane -associated prostaglandin E synthase"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 291. 884-889 (2002)
• [Publications] Muratani, T.: "Characterization of nociceptin/orphanin FQ-induced pain responses by the novel receptor antagonist N-(4-amino-2-methylquinolin-6-yl) -2-(4-ethylphenoxymethyl) benzamide monohydro chloride"J. Pharmacol. Exp. Ther.. 303. 424-430 (2002)
• [Publications] Mabuchi, T.: "Attenuation of neuropatic pain by nociceptin/orphanin FQ antagonist is mediated by inhibition of nitric oxide production"Eur. J. Neurosci.. (in press). (2003)