ニュース&トピックス 痛みを感じる神経ができる分子メカニズムを解明 -- 腰や手足の痛みの新たな治療法の開発に期待|プレスリリース

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2022.01.26

プレスリリース

痛みを感じる神経ができる分子メカニズムを解明 -- 腰や手足の痛みの新たな治療法の開発に期待

ポイント

研究の背景
手足や腰の痛みの根本原因は不明である場合が多く、治療方法も痛み止めの処方という対症療法しか施さない場合が多い。痛みは神経組織の破綻(図1)から慢性化すると考えられており「痛みを伝える神経システムがどのようにできるか、どのように維持できるか」を解明することで痛みの根本原因を明らかにすることが重要な課題となっている。
成果について
手足や腰の痛みを感じる神経(末梢神経)がどのようにしてできるかを明らかにするために、ゲノムワイドで神経をつくる遺伝子を解明し、その神経構築に必須の新たな分子メカニズムを提唱した。
今後の展望
神経構築に関わる分子を明らかにしたことで、痛みを感じる神経システムが破綻した場合もそれを再構築できることが予想された。今後これらの証拠に基づいた痛みの根治療法を確立できることが強く期待される。また、サイエンスおよびネイチャー姉妹紙は当該研究室設立時から3報目となる。

20220126-0700_1.jpg図1: 痛みの原因になる神経とその崩壊。痛みを感じる神経(左の模式図)が劣化や脱落すること(右の模式図)で痛みが誘発されると考えられる。

概要

東京薬科大学 生命科学部 山内淳司教授らの研究グループは手足や腰の痛みを感じる神経(末梢神経)がどのようにしてできるか、どのように維持できるかを明らかにするために、まず、その神経にある遺伝子群をゲノムワイドで明らかにした。その結果サイトヘジン2とよばれる神経システムの構築、とくに神経成熟過程に重要な中核分子を明らかにした(図2)。

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20220126-0700_2.jpg図2: 痛みを感じる神経細胞をつくるための細胞内の分子メカニズム

このサイトヘジン2は痛みを感じる神経組織の形態変化を促す分子であった。またサイトヘジン2はFynキナーゼ(リン酸化酵素)によってリン酸化される蛋白質で、そのリン酸化がサイトヘジン2の活性化の引き金になることが分かった。しかしPTP4A1という脱リン酸化酵素の反応でリン酸基がはずれ、サイトヘジン2の不活性化が誘導され神経組織の形態変化が阻害される。一方、SH2B1とよばれる分子によってリン酸基が保護されサイトヘジン2の活性化と組織の形態変化がスムーズに進行することも明らかにした。以上の結果から、サイトヘジン2の活性化を制御することによって痛みを感じる神経システムの構築を自在に操ることができることが予想でき、今後の痛みの根治療法の確立に向けた新しい創薬標的分子を明らかにできた。

発表雑誌

  • サイエンス姉妹紙(Science Signaling)に掲載予定(米国東岸時間2022年1月25日)
  • また当該号の表紙を飾る
雑誌名
Science Signaling
論文名
The adaptor SH2B1 and the phosphatase PTP4A1 regulate the phosphorylation of cytohesin-2 in myelinating Schwann cells in mice.
著者
Yuki Miyamoto(筆頭著者), Tomohiro Torii, Keiichi Homma, Hiroaki Oizumi, Katsuya Ohbuchi, Kazushige Mizoguchi, Shou Takashima, and Junji Yamauchi (責任著者)
Doi
10.1126/scisignal.abi5276

取材に関するお問い合わせ先

東京薬科大学 総務部 広報課

研究に関するお問い合わせ先

東京薬科大学 生命科学部 分子神経科学研究室 教授 山内淳司