慢性疼痛研究で有望な薬剤ターゲットを特定(Chronic pain research breakthrough identifies promising drug target)

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2025-08-22 オックスフォード大学

オックスフォード大学の研究チームは、慢性痛の新たな分子機構を解明し、薬物治療の有望な標的を特定した。UK Biobankの遺伝子解析で、慢性痛の訴えと強く関連する遺伝子 SLC45A4 を発見し、フィンランドのFinnGen研究でも再現に成功した。SLC45A4はポリアミントランスポーターをコードし、神経細胞内の化学物質輸送を介して痛みの信号伝達を調節する役割を担う。特に皮膚や筋肉から感覚情報を伝える脊髄後根神経節で高発現しており、痛覚制御に深く関与することが示された。さらに、クライオ電子顕微鏡解析によってその立体構造を世界で初めて可視化。マウス実験ではこの遺伝子を欠損させると痛覚反応が大幅に低下し、SLC45A4が慢性痛発症の重要因子であることが確認された。従来の鎮痛はオピオイド依存が課題だったが、本成果はオピオイドに代わる新たな鎮痛薬開発につながる可能性を示しており、安全で効果的な慢性痛治療の道を拓く画期的発見とされる。

<関連情報>

SLC45A4は神経細胞のポリアミントランスポーターをコードする疼痛関連遺伝子である SLC45A4 is a pain gene encoding a neuronal polyamine transporter

Steven J. Middleton,Sigurbjörn Markússon,Mikael Åkerlund,Justin C. Deme,Mandy Tseng,Wenqianglong Li,Sana R. Zuberi,Gabriel Kuteyi,Peter Sarkies,Georgios Baskozos,Jimena Perez-Sanchez,Adham Farah,Harry L. Hébert,Sylvanus Toikumo,Zhanru Yu,Susan Maxwell,Yin Y. Dong,Benedikt M. Kessler,Henry R. Kranzler,John E. Linley,Blair H. Smith,Susan M. Lea,Joanne L. Parker,Valeriya Lyssenko,… David L. Bennett
Nature  Published:20 August 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-025-09326-y

慢性疼痛研究で有望な薬剤ターゲットを特定(Chronic pain research breakthrough identifies promising drug target)

Abstract

Polyamines are regulatory metabolites with key roles in transcription, translation, cell signalling and autophagy1. They are implicated in multiple neurological disorders, including stroke, epilepsy and neurodegeneration, and can regulate neuronal excitability through interactions with ion channels2. Polyamines have been linked to pain, showing altered levels in human persistent pain states and modulation of pain behaviour in animal models3. However, the systems governing polyamine transport within the nervous system remain unclear. Here, undertaking a genome-wide association study (GWAS) of chronic pain intensity in the UK Biobank (UKB), we found a significant association between pain intensity and variants mapping to the SLC45A4 gene locus. In the mouse nervous system, Slc45a4 expression is enriched in all sensory neuron subtypes within the dorsal root ganglion, including nociceptors. Cell-based assays show that SLC45A4 is a selective plasma membrane polyamine transporter, and the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure reveals a regulatory domain and basis for polyamine recognition. Mice lacking SLC45A4 show normal mechanosensitivity but reduced sensitivity to noxious heat- and algogen-induced tonic pain that is associated with reduced excitability of C-polymodal nociceptors. Our findings therefore establish a role for neuronal polyamine transport in pain perception and identify a target for therapeutic intervention in pain treatment.

医療・健康
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