Elucidation of abnormal functioning of neuronal circuits underlying neuropathic pain and its application for drug discovery

阐明神经性疼痛背后的神经元回路功能异常及其在药物发现中的应用

基本信息

批准号：
19H05658
负责人：
津田誠
金额：
$ 127.88万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-06-26 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までの研究からニューロペプチドYプロモーター制御神経サブセット（AAV-NpyP+神経）の活動低下のメカニズムとしてグリア細胞の関与が示唆されたことを踏まえ，今年度も継続してその解析を進めた。AAVを用いて脊髄後角アストロサイトに恒常活性型STAT3を発現させたラットでは，AAV-NpyP+神経の静止膜電位の低下とアロディニアが認められ，同ラットのアロディニアはAAV-NpyP+神経活動をDREADD法にて高めることで抑制された。さらに，アストロサイト由来因子としてマトリックスメタロプロテアーゼ2（MMP2）に注目し，AAVを用いたCRISPR-Cas9システムによってMMP2をノックダウンさせたところ，神経損傷によるアロディニアおよびAAV-NpyP+神経の静止膜電位の低下が共に正常化することを明らかにした。脳から脊髄後角へのトップダウンシグナルについては，マウスの全脳イメージング解析から得られた結果をもとに，DREADD法を用いて脊髄後角へ投射する各脳部位の神経活動を操作したところ，一次体性感覚野から脊髄後角に投射する下行性神経が神経障害性アロディニアに重要な役割を担うことを明らかにした（Fujimori et al., Neurosci Res, 2022）。さらに，疼痛関連行動に大きな影響力を有する脳部位Xも特定することができた。神経障害性アロディニアに直結するAAV-NpyP+神経の活動低下を是正する方法として，分子Xの効果に注目し，AAVを用いた治療法の基盤的技術の確立を目指す検討を開始した。

去年进行的研究表明神经胶质细胞参与神经肽 Y 启动子调节的神经元亚群（AAV-NpyP+ 神经元）活性降低的机制，我们今年继续进行这项分析。在使用 AAV 在脊髓背角星形胶质细胞中组成型活性 STAT3 表达的大鼠中，观察到 AAV-NpyP+ 神经的静息膜电位降低和异常性疼痛，这些大鼠的异常性疼痛是由 DREADD 控制方法引起的AAV-NpyP+ 神经活动通过升高温度而受到抑制。此外，我们重点关注基质金属蛋白酶 2 (MMP2) 作为星形胶质细胞衍生因子，并使用 AAV 的 CRISPR-Cas9 系统敲低 MMP2，结果表明两者都会恢复正常。关于从大脑到脊髓背角的自上而下的信号，我们根据全脑获得的结果，使用DREADD方法来操纵投射到脊髓背角的每个大脑区域的神经活动。对小鼠的成像分析表明，从初级体感皮层投射到脊髓背角的下行神经在神经性异常性疼痛中发挥着重要作用（Fujimori 等人，Neurosci Res，2022）。此外，我们能够识别出对疼痛相关行为有很大影响的大脑区域 X。我们重点关注 X 分子的作用，将其作为纠正 AAV-NpyP+ 神经活性降低的方法（这与神经性异常性疼痛直接相关），并开始研究旨在建立使用 AAV 治疗的基础技术。

项目成果

期刊论文数量（80）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Deletion of Tac1 gene impact kinase phosphorylation involved in signaling pathways associated with pain

Tac1 基因的缺失会影响与疼痛相关的信号通路中的激酶磷酸化

DOI：
10.1101/2022.09.22.509023
发表时间：
2022-09-23
期刊：
bioRxiv
影响因子：
0
作者：
Jennifer Ben Salem;Ji Zhang;F. Beaudry
通讯作者：
F. Beaudry

Spinal astrocytes in superficial laminae gate brainstem descending control of mechanosensory hypersensitivity

浅层脊髓星形胶质细胞门脑干下行控制机械感觉超敏反应

DOI：
10.1038/s41593-020-00713-4
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
25
作者：
Kohro Yuta;（他２０名）;Mikoshiba Katsuhiko;Taylor Verdon;Inoue Kazuhide;Tsuda Makoto
通讯作者：
Tsuda Makoto

グリア研究から難治性慢性疼痛の理解を目指す

旨在通过神经胶质研究了解顽固性慢性疼痛