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本研究成果は、午後6時に「Nature Communications」に掲載されました。

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左から中川准教授、金子教授、三宅博士課程学生

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概要

私たちは環境に適応して生きてゆくために、体外の情報を「感覚」として私たちは認識していますが、そのひとつとして温かさや冷たさといった「温度覚」があります。温度覚のおかげで、私たちは春のぬくもりや冬の寒さを感じることができます。既に、熱い、ひんやりとするといった温度覚の分子メカニズムはかなり明らかにされつつあるのですが、氷水に手を入れ続けたときに感じる「冷たい!」という痛みにも似た感覚をどうして感じるかは未だにはっきりとは分かっていませんでした。

本研究グループは以前、抗がん剤のひとつであるオキサリプラチン が冷たい物に触れたりすると突然痛みにも似たしびれを起こすという変わった副作用を示すことに着目し、マウスでは、ワサビを含む様々な刺激性化学物質に対する痛みセンサーであるtransient receptor potential ankyrin 1(TRPA1)と呼ばれるタンパク質が関与することを突き止めていました。実はこのTRPA1は発見当初、17℃以下の冷刺激に反応し、「冷たく痛い」感覚を発生させるセンサーであると考えられていました。

しかし、その後の研究により、確かにマウスなどげっ歯類のTRPA1は冷刺激に反応するものの、ヒトのTRPA1は冷刺激には反応しないとする報告も出され、発見されてから十数年間、TRPA1が本当に「冷たく痛い」感覚を担っているかどうか、世界中の温度覚研究者の議論の的となっていました。

本研究グループは今回、オキサリプラチンの副作用が実際にがん治療中の患者で生じることを手掛かりにメカニズムをさらに詳細に解析しました。その結果、オキサリプラチンがプロリン水酸化酵素という酸素依存性の酵素活性を抑制し、正座後のしびれと同じような環境を作り出すことによりTRPA1が非常に敏感な状態となり、冷刺激によってわずかに発生する活性酸素と呼ばれる生体内の刺激物質がTRPA1を刺激することで、「冷たさ」を間接的に「痛み」に変換していることを明らかにしました。

TRPA1冷感受性獲得の分子機構

詳しい研究内容について

書誌情報

【DOI】
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Takahito Miyake, Saki Nakamura, Meng Zhao, Kanako So, Keisuke Inoue, Tomohiro Numata, Nobuaki Takahashi, Hisashi Shirakawa, Yasuo Mori, Takayuki Nakagawa & Shuji Kaneko. (2016). Cold sensitivity of TRPA1 is unveiled by the prolyl hydroxylation blockade-induced sensitization to ROS. Nature Communications, 7: 12840.

  • 朝日新聞( 19面)、京都新聞( 25面)および産経新聞( 23面)に掲載されました。