ラット後根神経節ニューロンにおけるKv7.2のRNA干渉を介したサイレンシングは、選択的チャネルオープナーの抗侵害受容作用を消失させることがわかった

RNA interference-mediated silencing of Kv7.2 in rat dorsal root ganglion neurons abolishes the anti-nociceptive effect of a selective channel opener.

• Markus Valdor
• Anke Wagner
• Heike Fischer
• Viola Röhrs
• Wolfgang Schröder
• Gregor Bahrenberg
• André Welbers
• Henry Fechner
• Jens Kurreck
• Thomas M Tzschentke
• Thomas Christoph

抄録

序論:

鎮痛薬の開発には、選択的アンタゴニストや複数のノックダウン戦略により、生体内での選択性を証明する必要がある。KCNQ2遺伝子によってコードされるKv7.2カリウムチャネルは神経細胞の興奮性を制御し、その活性化は侵害受容性伝達を阻害する。Kv7.2は鎮痛薬の潜在的に魅力的なターゲットであるが、臨床的に承認されたKv7.2アゴニストは現在のところ存在せず、また、KCNQ2ノックアウト動物の作製に費用がかかることや、Kv7.2選択的アンタゴニストが存在しないことから、薬剤候補の選択性をin vivoで実証することは困難である。本研究では、Kv7.2オープナーの選択性を研究することができるRNA干渉ベースのモデルのセットアップについて説明する。

INTRODUCTION: Development of agonistic analgesic drugs requires proof of selectivity in vivo attainable by selective antagonists or several knockdown strategies. The Kv7.2 potassium channel encoded by the KCNQ2 gene regulates neuronal excitability and its activation inhibits nociceptive transmission. Although it is a potentially attractive target for analgesics, no clinically approved Kv7.2 agonists are currently available and selectivity of drug candidates is hard to demonstrate in vivo due to the expenditure to generate KCNQ2 knockout animals and the lack of Kv7.2 selective antagonists. The present study describes the set-up of an RNA interference-based model that allows studying the selectivity of Kv7.2 openers.

方法:

アデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターを用いて、KCNQ2を標的とする短いヘアピンRNAの発現カセットを送達した。熱侵害覚は、AAVの髄腔内投与後にラットで試験した。

METHODS: Adeno-associated virus (AAV) vectors were used to deliver the expression cassette for a short hairpin RNA targeting KCNQ2. Heat nociception was tested in rats after intrathecal AAV treatment.

結果:

驚くべきことに、AAV血清型のスクリーニングにより、これまでほとんど探索されていなかった血清型7が、髄腔内注射後の後根神経節ニューロンへの導入に最も適していることが明らかになった。標的遺伝子のノックダウンをqRT-PCRで確認したところ、Kv7.2アゴニストの抗侵害受容体効果は治療により完全に消失することが判明した。

RESULTS: Surprisingly, screening of AAV serotypes revealed serotype 7, which has rarely been explored, to be best suited for transduction of dorsal root ganglia neurons following intrathecal injection. Knockdown of the target gene was confirmed by qRT-PCR and the anti-nociceptive effect of a Kv7.2 agonist was found to be completely abolished by the treatment.

DISCUSSION:

このアプローチは、Kv7.2を標的とした新規鎮痛薬の選択性を研究するのに適しているだけでなく、中枢性および末梢性の疼痛ターゲットの創薬の際に、機能的および表現型ノックダウン動物を生成するための一般的な高速かつ簡単な方法としても有用であると考えている。

DISCUSSION: We consider this approach not only to be suitable to study the selectivity of novel analgesic drugs targeting Kv7.2, but rather to serve as a general fast and simple method to generate functional and phenotypic knockdown animals during drug discovery for central and peripheral pain targets.

Copyright © 2020. Published by Elsevier Inc.