頭痛の前臨床モデルとしてのマウスにおける硬膜刺激および眼窩周囲フォンフレイ試験

片頭痛の痛みは、世界中の主要な公衆衛生上の問題のままです。世界保健機関(WHO)は、^{地球人口の}15%弱を苦しめ、社会にかなりの社会経済的負担を引き起こしている、世界で6番目に流行している病気としてランク付けしています^2,3。治療の選択肢とその有効性は最適ではなく、症候性の軽減を提供するだけであり、片頭痛の発生の根底にある病態生理学的事象を有意に変化させない^4,5。治療の成功の欠如は、片頭痛が病理があまり理解されていない多因子性障害であり、限られた数の治療標的につながる可能性が高い。片頭痛はまた、特に片頭痛の診断が、オーラ、頭痛、光恐怖症、およびアロディニアなどの片頭痛の特徴に関する経験を説明する患者との口頭でのコミュニケーションに基づいて行われることを考えると、動物モデルで完全に捕捉することも困難である。それにもかかわらず、片頭痛治療における最近の進歩は、現在、前臨床モデルによって十分に検証された多くの神経学的状態の治療を上回っていることに注意することが重要です。例えば、カルシトニン遺伝子関連ペプチドまたはその受容体を標的とするモノクローナル抗体および小分子は、片頭痛患者の生活の質を改善するのに非常に成功しており、片頭痛の臨床管理を潜在的に変革することができる。この障害の理解は進歩してきましたが、まだ解明されていないことがたくさんあります。

前臨床動物モデルおよびヒト研究に基づいて、片頭痛は、三叉神経および上部子宮頸部背根神経節を介して信号を送る髄膜内の侵害受容性線維の異常な活性化によって開始されることが広く受け入れられている⁶、⁷、^8、9、10。この理論にもかかわらず、多くの研究は依然として片頭痛の根底にある寄与メカニズムを理解するために薬物の全身投与を使用しています。薬物の全身投与は我々の理解を実質的に強化したが、これらの知見は、標的組織内の局所作用が片頭痛において役割を果たすかどうかを直接評価するものではない。逆に、いくつかの研究は硬膜を刺激するアプローチを取っています。しかし、これらの実験では、侵襲的開頭術によるカニューレ移植と回復時間の延長が必要です^11,12。これらの制限のために、我々は、開頭術の欠如が手術後の回復を排除し、覚醒した動物における即時検査を可能にする硬膜を局所的に刺激するための低侵襲アプローチを開発しました^12,13,14。これらの注射は、軽いイソフルラン麻酔下で行われ、マウスの矢状縫合糸およびラムドイド縫合糸の接合部で投与される。

げっ歯類における侵害受容性行動応答を評価するために、いくつかのアプローチが開発されている¹⁵。皮膚異痛症は片頭痛患者の約80%で報告されており^16,17、げっ歯類に使用するための潜在的な翻訳エンドポイントを表しています。前臨床モデルでは、げっ歯類の足底領域へのフォン・フレイフィラメントの適用が、前臨床片頭痛モデルにおける疼痛挙動を評価するために用いられてきた。このアプローチの主な制限は、頭蓋領域をテストしないことです。顔面グリマススコアリングは、疼痛刺激の誘発後の表情を分析することによって、げっ歯類の疼痛行動を捉えるために使用されている^18,19。しかし、その限界には、急性刺激に対する応答の捕捉のみが含まれ、慢性口腔顔面疼痛状態は含まれない。顔面グルーミングおよび飼育の減少もまた、片頭痛の前臨床モデルにおける行動応答の出力と考えられている^20,21。前者の限界には、疼痛反応を通常の日常的なグルーミングおよびかゆみなどの他の感覚と区別することの難しさが含まれる。後者の場合、飼育行動は通常、げっ歯類を新しい環境に導入した後すぐに減少する。これらの行動エンドポイントのそれぞれは、疼痛状態に寄与する様々なメカニズムの理解において価値があるが、片頭痛などの疼痛障害の前臨床モデルが、頭蓋過敏症応答を特異的に捕捉するエンドポイントを含むことが決定的に必要である。硬膜刺激後の眼窩周囲皮膚の触覚過敏症を評価することは、感覚症状が本質的に主に頭蓋骨である片頭痛に寄与するメカニズムについてのより良い洞察を提供する方法である。ここで、片頭痛の前臨床モデルとしてマウス硬膜上に物質を投与する方法について説明する。硬膜適用に続いて、我々はまた、Dixonアップダウン法で適用された較正されたフォンフレイフィラメントを使用して眼窩周囲触覚過敏症を試験するための詳細な方法を提示する。