厚生労働科学研究委託費（革新的がん医療実用化研究事業）
委託業務成果報告（業務項目）
1-2：化学療法誘発性末梢神経障害性疼痛C) 神 経 障 害 性 疼 痛 の 分 子 メ カ ニ ズ ム 解 明① 神経障害性疼痛に対する 5-HT3 受容体の関与② 神経障害痛モデルラットにおける髄腔内ブプロピオンの鎮痛効果および脊髄後角でのノルアドレナリン・ドパミンの経時的推移
担当責任者
住谷 昌彦
下條 信威
齋藤 繁
緒方 徹
池田 和隆
齋藤 洋一
下川 敏雄
研究協力者
細見 晃一
清水 豪士

東京大学医学部付属病院 緩和ケア診療部 准教授（部長）筑波大学 医学医療系臨床医学域 救急・集中治療部 講師
群馬大学 大学院医学系研究科 麻酔神経科学 教授
国立障害者リハビリテーションセンター研究所
障害者健康増進・スポーツ科学支援センター センター長
東京都医学総合研究所 精神行動医学研究分野プロジェクトリーダー
大阪大学 大学院医学系研究科 脳神経機能再生学 特任教授
山梨大学 大学院医学工学総合研究部 准教授
大阪大学 大学院医学系研究科 脳神経機能再生学 特任助教
大阪大学医学部附属病院 医員

研究要旨
神経障害性疼痛の発症には様々な分子生物学的機序が報告されている。これらの分子生物学的機序には発症に直接的に関わる要因だけでなく、疼痛下行性抑制系と呼ばれる内因性の疼痛制御機構の破綻による要因の2種類がある。いずれも疼痛、しびれの発症には重要な働きを示しており、これらの機序解明から神経障害性疼痛の発症における鍵となる分子を探索しヒト神経障害性疼痛患者の遺伝子多型の調査候補とすることに加えて、それに基づく治療法ならびに予防法の開発の基盤とする。

Ａ．研究目的

ン再取り込阻害薬（以下 DNRI）であるブプロピオ① 急性痛と比べ神経障害性疼痛ではオピオイドンも神経障害性痛に対する鎮痛効果が報告されの鎮痛作用が減弱する。下行性抑制系の活性化はているが、その機序は明らかでない。ノルアドレ

オピオイドの鎮痛作用の一部に関与しているとナリン（以下 NA）とドパミン（以下 DA）はどち考えられているが、神経障害性疼痛においては延らも脊髄で鎮痛作用を発揮するため、DNRI は脊髄髄吻側腹内側部(RVM)から投射するセロトニンで神経障害性痛を抑制する可能性がある。この仮(5-HT)作動性ニューロンが、脊髄後角の 5-HT3 受説を証明するために今回の実験を行った。

容体を介して痛みを増強するとの学説もある。そこで、ラットの神経障害性疼痛モデル(SNL)を用Ｂ．研究方法

いてモルヒネの鎮痛作用減弱機序について検討① SNL は雄ラットの L5 脊髄神経を結紮切離し作した。

成した。モルヒネを腹腔内投与し逃避閾値を paw
pressure test によって測定した。脊髄後角から② 神経障害性痛に対する抗うつ薬の有効性は古のマイクロダイアリシスによって、モルヒネ投与くから知られている。ドパミン・ノルアドレナリ後の 5-HT とノルアドレナリン(NA)を測定した。

モルヒネ投与後の RVM の反応を観察する為、5-HTンの髄腔内投与で脊髄後角の NA および DA の増加

ニューロンと c-Fos による免疫二重染色を行った。

が認められた。また、腰膨大部脊髄後角では神経有意差検定は分散分析を用い P＜0.05 を有意差あ切断後 2 週間をピークに NA と DA は上昇し、そのりとした。

後は漸減した。

② 雄 SD ラットの L5 脊髄神経を切断し神経障害性痛モデル（SNL）を作成した。髄腔内にカテーＤ．考察

テルを留置しブプロピオンや拮抗薬を投与した。

① 全身投与したモルヒネが RVM を刺激し脊髄鎮痛効果は paw pressure test を用いて逃避閾値

後角で 5-HT を増加させ、正常状態ではそれが鎮を測定してその評価とした。SNL ラットの脊髄後痛に、神経障害性疼痛では発痛に働いていること角（腰膨大部）からマイクロダイアリシス法によが示唆された。この現象には脊髄の 5-HT3 受容体って、ブプロピオン髄腔内投与後の NA と DA の変が関与しており、5-HT3 拮抗薬の併用が神経障害化を高速液体クロマトグラフィー（以下 HPLC）で性疼痛の治療に有効である可能性が示された。

測定した。さらに L5 脊髄神経切断後の NA と DAの含有量の経時的変化を、腰膨大部脊髄後角のホ②モジェネートを作成し HPLC で測定した。分散分させ、α2 および D2 受容体を介して神経障害性痛析で p<0.05 以下を有意差ありとした。

を抑制する。また、神経切断後の脊髄後角では NA（倫理面への配慮）
本研究は、群馬大学の倫理委員会によって承認さブプロピオンは脊髄後角で NA と DA を増加と DA 含有量が変化するが、これもブプロピオンの鎮痛作用に影響を及ぼす可能性がある。

れたガイドラインに沿って行った。
Ｅ．結論
Ｃ．研究結果①

腹腔内投与したモルヒネは投与量依存性①・②
現段階では、結論は出せない。

(1,3,10mg/kg)に鎮痛作用を発揮したが、効力は正常ラットと比較し SNL で減弱していた。モルヒ
ネの腹腔内投与(10mg/kg)により RVM の c-Fos 陽性 5-HT ニューロンの割合が増加し、脊髄後角で5-HT が増加(363.7±88.4%)したが NA は変化しなかった。オンダンセトロン(5-HT3 拮抗薬)、または 5,7-DHT(5-HT デプレーター)の髄腔内投与によＦ．研究発表1. 論文発表①・②1) Kimura M, Obata H, Saito S. Peripheral nerve
injury reduces analgesic effects ofsystemic morphine via spinal
5-hydroxytryptamine 3り、正常ラットではモルヒネの鎮痛作用が減弱し、receptors. Anesthesiology.

SNL では鎮痛作用が逆に増強した。

2014;121:362-71.

SNL ラットへのブプロピオン（3-30 μg）の2) Hoshino H, Obata, H, Nakajima K, Mieda R,

髄腔内投与で、投与量依存性に逃避閾値が上昇し、Saito S. Anti-hyperalgesic effects of

その作用は α2 受容体拮抗薬イダゾキサン（3-30intrathecal bupropion, a dopamine and②μg）、ドパミン D2 受容体拮抗薬スルピリド（3-30μg）の先行投与によって消失した。ブプロピオ

noradrenaline reuptake inhibitor, in a
rat model of neuropathic pain. AnesthAnalg 2015;120:460-6

3) Aso C, Takazawa T, Horiuchi T, Saito
S. The Endocannabinoid, 2-Arachidon
oyl Glycerol, Induces Growth Cone Co
llapse and Neurite Retraction in Gro
wing Peripheral Sensory Neurons. World Journal of Neuroscience,2015,5,16
2. 学会発表①・②1) 木村雅文、小幡英章、斎藤繁 。神経障害性 疼痛に対するモルヒネの鎮痛作用の減弱に脊髄の5-HT3 受容体が関与している。日本麻酔科学会
第 61 回大会、2014 年 5 月 15 日、横浜市
2) 星野一、小幡英章、斎藤繁 。神経障害性疼痛
モデルラットにおける髄腔内ブプロピオンの鎮痛効果および脊髄後角でのノルアドレ
ナリン・ドパミンの継時的推移。日本麻酔科学会第 61 回大会、2014 年 5 月 16 日、横浜市
3) 小幡英章、木村雅文、齋藤繁 。神経障害性疼
痛に対するモルヒネの鎮痛作用減弱に脊髄の 5-HT3 受容体が関与している。第 36 回疼
痛学会、2014 年 6 月 20 日、大阪市
4) Kimura M, Obata H, Saito S. Peripheral
nerve

injuryeffectsofreduces

antinociceptive

systemic morphine via spinal

5-HT3 receptors. Society for Neuroscience
AnnualMeeting

2011,

Washington

DC,November 18, 20145) Hoshino H, Obata, H, Nakajima K, Mieda
R, Saito S. Anti-hyperalgesic effects of
intrathecal bupropion, a dopamine andnoradrenaline reuptake inhibitor, in a rat
model of neuropathic pain. Society forNeuroscience

AnnualMeeting

Washington DC, November 19, 2014
Ｇ．知的財産権の出願・登録状況

2011,（予定を含む。）
1. 特許取得なし
2. 実用新案登録なし
3.その他なし