Achievements癌の骨転移によって生じる骨痛は、腫瘍の進行に伴い高頻度で発生し、患者に耐え難い苦痛を与える。オピオイド系鎮痛薬が効きにくいため、緩和治療には既存の鎮痛薬による治療に加え、骨痛病態を解明し多方向からの集学的アプローチが必要であるが、骨痛病態の形成機構については未だ不明な点が多い。介した細胞間小分子輸送ネットワークを構築することに着目し、骨細胞と痛覚神経間で痛みを増悪する情報伝達システムが存在することを明らかとし、これを断ち切ることで効率的な骨痛治療を開発することを目的とした。これまでに、骨細胞の細胞突起が作るネットワークは、骨細胞同士のみならず知覚神経とも接触し、Cx43によるギャップ結合が介在することを確認した。小分子輸送が両細胞間で行われることを見出した。より構築される神経細胞と骨細胞間ギャップ結合が癌の骨転移骨痛の増悪メカニズムに関与することが考察された。今年度は、Cx43を介して骨細胞と神経細胞間で輸送され、神経興奮を誘導する小分子の同定を質量分析によるタンパク質網羅的解析にて試みた。うち3つの因子をピックアップし、その小分子の骨細胞特異的欠損マウスの作成を行った。今後、骨細胞による癌の骨転移骨痛増悪メカニズムを明らかにする予定である。planned.Reason本研究課題では、これまでに癌の骨転移骨痛モデルを作成し骨痛の評価方法を確立した。骨細胞と神経細胞間でCx43を介した小分子輸送が行われることを確認し、これが神経興奮に関与することを明らかにした。加えて、Cx43阻害薬GAP27の投与によって癌の骨転移骨痛が抑制されることを見出すとともに、骨細胞特異的Cx43ノックアウトマウスでは癌の骨転移骨痛が減弱することを明らかにした。より構築される神経細胞と骨細胞間ギャップ結合で輸送され、神経興奮を誘導する小分子の同定を質量分析によるタンパク質網羅的解析にて試み、3つの候補因子をピックアップし、その小分子の骨細胞特異的欠損マウスの作成を行った。当初の予定通り実験計画を実施しており、おおむね順調に研究計画は進展していると思われる。Activity見当をつけた小分子については、メンブレンフィルターの表裏を用いた骨細胞と神経細胞の共培養系で骨細胞から神経細胞に移行することを、蛍光免疫染色等の方法にて再度確認する。この小分子が神経興奮に関係することを、組み替えタンパクを直接神経細胞に添加し、神経細胞内Ca2+流入で評価する。小分子の骨細胞特異的欠損マウスの作成は継続し行い、骨細胞による癌の骨転移骨痛増悪メカニズムを明らかにする。アジュバンドを用いた関節リウマチモデルマウスの関節痛や神経障害性疼痛モデルでも検討を行う。血清等の患者サンプルで同定した小分子の測定を行い、骨痛診断および治療法への臨床応用が可能かを検討する。