不死化背根神経節ニューロン細胞株

Immortalized Dorsal Root Ganglion Neuron Cell Lines.

• Rainer Viktor Haberberger
• Christine Barry
• Dusan Matusica

抄録

痛みは、世界的な苦痛と障害の最も重要な原因の一つであり、最も負担の大きい世界的な健康問題の一つであると考えられます。線維筋痛症、複雑な局所疼痛症候群、片頭痛、過敏性腸症候群などの慢性疼痛疾患に苦しむ患者の増加は、痛みの種類の複雑さと不均一性を反映しているだけでなく、その根底にあるメカニズムの理解不足をも反映しています。背側根神経節（DRG）内の感覚ニューロンは、効果的な慢性疼痛治療の実行可能なターゲットとして浮上してきた。しかし、後根神経節には、痛みに関連した侵害受容性ニューロン、非侵害受容性温度感覚、機械感覚、化学受容性ニューロン、さらには免疫細胞や内皮細胞など、さまざまな種類の一次感覚ニューロンが存在する。このような細胞集団の不均一性は、侵害受容器などのDRGニューロンの個々のサブグループの研究を困難にしている。これらの困難を克服しようとする試みとして、過去数十年の間に限られた数の不死化DRG由来細胞株が作成されてきた。一次培養したDRGニューロンと表現型が類似していることに加え、これらの細胞は、培養、維持管理、増殖効率、費用対効果が容易なため、ハイスループットアッセイに適している。しかし、結果を正確に解釈し、翻訳するためには、DRG由来の細胞株の表現型の類似性と相違点をネイティブニューロンと方法論的に比較することが重要である。これまでに発表された報告では、これらのDRG由来細胞の維持と分化の方法には顕著なばらつきがあることが示されている。異なる培養方法に起因する細胞や分子の違いを理解することは、過去の実験や将来の実験を検証し、これらの細胞を最大限に利用するために不可欠である。このレビューでは、現在利用可能なDRG由来の細胞株、その既知の感覚と侵害受容体固有の分子プロファイルを説明し、分化と神経突起の伸長に関連するそれらの形態学的特徴を要約します。

Pain is one of the most significant causes of suffering and disability world-wide, and arguably the most burdensome global health challenge. The growing number of patients suffering from chronic pain conditions such as fibromyalgia, complex regional pain syndrome, migraine and irritable bowel syndrome, not only reflect the complexity and heterogeneity of pain types, but also our lack of understanding of the underlying mechanisms. Sensory neurons within the dorsal root ganglia (DRG) have emerged as viable targets for effective chronic pain therapy. However, DRG's contain different classes of primary sensory neurons including pain-associated nociceptive neurons, non-nociceptive temperature sensing, mechanosensory and chemoreceptive neurons, as well as multiple types of immune and endothelial cells. This cell-population heterogeneity makes investigations of individual subgroups of DRG neurons, such as nociceptors, difficult. In attempts to overcome some of these difficulties, a limited number of immortalized DRG-derived cell lines have been generated over the past few decades. experiments using DRG-derived cell lines have been useful in understanding sensory neuron function. In addition to retaining phenotypic similarities to primary cultured DRG neurons, these cells offer greater suitability for high throughput assays due to ease of culture, maintenance, growth efficiency and cost-effectiveness. For accurate interpretation and translation of results it is critical, however, that phenotypic similarities and differences of DRG-derived cells lines are methodically compared to native neurons. Published reports to date show notable variability in how these DRG-derived cells are maintained and differentiated. Understanding the cellular and molecular differences stemming from different culture methods, is essential to validate past and future experiments, and enable these cells to be used to their full potential. This review describes currently available DRG-derived cell lines, their known sensory and nociceptor specific molecular profiles, and summarize their morphological features related to differentiation and neurite outgrowth.

Copyright © 2020 Haberberger, Barry and Matusica.