Study of Analgesic Effects of Laser Irradiation in Rats

Abstract

低出力レーザ治療（low-level laser therapy: LLLT）は，筋肉・関節の慢性非感染性炎症による疼痛の緩和に使用されている．しかし，作用機序の統一的な見解は存在しない．鎮痛作用機序を研究する上で，脊髄後角は痛覚情報が密に伝達される重要な部位であるが，LLLTの効果を脊髄後角で検証した報告はほとんどない．本研究では，坐骨神経へのレーザ照射が皮膚への機械刺激により誘発される脊髄後角表層ニューロンの発火に与える影響を，in vivo細胞外記録法により検証した．単一ニューロンの発火を記録するために，ラット脊髄後角表層に電極を刺入した．レーザ照射の前後で，0.6 gから26.0 gの種々のvon Frey filament（vFF）を用いて坐骨神経が支配する皮膚受容野に機械刺激を加え，脊髄後角表層ニューロンにおけるvFF誘発発火を記録・解析した．レーザ照射方法として，皮膚を切開し露出させた坐骨神経に直接照射する場合と，皮膚を切開せず坐骨神経に経皮的に照射する場合を検証した．その結果，坐骨神経に直接レーザ照射した場合，照射前に対し照射後の26.0 gの vFF誘発発火頻度が有意に抑制され，その効果は3時間持続した．照射15分後の比較では，26.0 gに加えて15.0 gのvFF誘発発火頻度が選択的に抑制された．尚，偽照射では発火頻度は変化しなかった．経皮的にレーザ照射した場合も同様の傾向が確認され，照射前と照射15分後の発火頻度の比は直接照射と経皮的照射で同等だった．フォトダイオードセンサを坐骨神経近傍に埋め込み経皮的にレーザ照射したところ，坐骨神経に到達するパワー密度は照射条件の約10%に減衰していた．病理組織学的評価では，直接レーザ照射による坐骨神経の損傷は認められなかった．15.0，26.0 gのvFFは侵害性（痛覚）刺激に相当すると考えられるため，レーザ照射は痛覚刺激により誘発された発火を選択的に抑制したことを示しており，主に痛覚情報を伝達するAδ及びC線維の両方もしくはいずれかの神経活動を抑制したと考えられる．LLLTは現在保険適用がある炎症による疼痛に加え，Aδ線維及びC線維が病態生理メカニズムに関わる疾患に適応できる可能性がある．

Translated Abstract

Low-level laser therapy (LLLT) has been employed to alleviate pain resulting from chronic non-infectious inflammation in muscles and joints. One of the challenges of LLLT is that a consistent understanding of mechanism of action remains elusive. The spinal dorsal horn, a key site where noxious signals are densely conveyed, offers a significant point of study for understanding the analgesic mechanism of LLLT. However, there’s a dearth of reports assessing LLLT’s effects on this region. In our study, the effect of laser irradiation on the sciatic nerve and the resultant firing of superficial neurons in the spinal dorsal horn—triggered by mechanical skin stimulation—was investigated using in vivo extracellular recording. To monitor the firing from individual neurons, electrodes were positioned in the superficial layer of the rat spinal dorsal horn. Mechanical stimulation, facilitated by von Frey filaments (vFF) ranging from 0.6 g to 26.0 g, was applied to the skin receptive field governed by the sciatic nerve, both pre and post laser exposure. The vFF-evoked neuronal firing in the superficial spinal dorsal horn was then recorded and analyzed. We examined two methods of laser application: direct irradiation onto the exposed sciatic nerve through a skin incision and percutaneous irradiation without making any incision. Our findings indicate that direct laser exposure to the sciatic nerve significantly inhibited the 26.0 g vFF-evoked firing frequency post-irradiation, with effects persisting for 3 hours. In an analysis 15 minutes post-irradiation, both 15.0 g and 26.0 g vFF-evoked firing frequencies were selectively inhibited. Sham irradiation showed no changes in firing frequency. A similar trend was observed with percutaneous laser irradiation. The firing frequency ratios between pre and 15 minutes post-irradiation remained consistent between the direct and percutaneous irradiation methods. When a photodiode sensor was implanted near the sciatic nerve, followed by percutaneous laser application, the power density reaching the nerve decreased to approximately 10% of the set irradiation parameters. Moreover, histopathological evaluations revealed no observable damage to the sciatic nerve due to direct laser exposure. Given that the 15.0 g and 26.0 g vFF are thought to correspond to noxious (painful) stimuli, our results suggest that laser irradiation selectively inhibits neuronal firing triggered by pain. This hints at the inhibition of neural activities in either or both Aδ and C fibers. Our findings suggest LLLT might not only be suitable for treating inflammation-induced pain (currently an insurable condition) but also for conditions where Aδ and C fibers play a pivotal role in the pathophysiological mechanism.

1.  背景

低出力レーザ治療（low level laser therapy: LLLT）は光の生体作用を応用した治療法である．レーザに限らず発光ダイオード等も光源として使用されることから，近年はPhotobiomodulationとも呼ばれる．LLLTの特徴の一つに，止血用レーザや色素除去レーザなどと比べて出力（パワー）が小さいことがある．様々な生体作用が報告されており，鎮痛効果^1-3)，抗炎症効果^4,5)，毛髪促進を含む組織再生促進効果^6,7)，創傷治癒^8-10)があるとされる．日本では，筋肉・関節の慢性非感染性炎症による疼痛の緩和に保険適用があり，リハビリテーション領域などで使用されている．疼痛への適応報告として，急性疼痛と慢性疼痛のいずれにも効果があることを示した報告や^11,12)，メタ解析によって慢性頚部痛¹³⁾，頭痛¹⁴⁾，術後痛¹⁵⁾，腱障害¹⁶⁾への効果を示した報告が存在する．LLLTは副作用が小さく安全性が高いことが特徴で¹⁷⁾，既存の疼痛治療法を補完，または代替する治療法となる可能性がある．

LLLTの課題に，様々な疾患への適応報告がある一方で，作用機序が十分に解明されていないことがある¹⁾．作用機序に関する先行研究では，抗炎症作用⁴⁾，末梢オピオイド受容体の活性化¹⁸⁾，微小管の凝集^19-21)，神経伝導のブロック^22,23)などが報告されている．特に神経伝導のブロックの研究では，ニューロンの電気的な活動を直接計測可能なin vivo電気生理学的手法が使用されたものがある^22,23)．これらの研究は，LLLTは痛覚情報を伝える一次求心性線維の神経活動を抑制する可能性を示している^22,23)．具体的には，LLLTは触覚情報を伝えるAβ線維の神経活動には影響せず，痛覚情報を伝えるAδ線維及びC線維の神経活動を抑制する可能性を示唆している^22,23)．

In vivo電気生理学的手法を用いた報告の多くは末梢神経活動が記録され，中枢神経系である脊髄後角で検証した研究は少ない．脊髄後角は末梢（皮膚，筋肉など）で受容した非侵害性情報（触覚，圧覚など）及び侵害性情報（痛覚など）が最初に入力する領域で，部位によって入力する情報が異なる²⁴⁾．特に脊髄後角表層（第II層，Rexedによる区分）は，痛覚情報を伝えるAδ及びC線維が密に投射する領域として知られている²⁴⁾．脊髄後角表層からニューロンの発火を記録することで，痛覚情報伝達に関連する神経生理学的な評価を行うことが可能である．しかし，脊髄後角の神経活動を記録しLLLTの効果を検証した先行報告は2つにとどまり^25,26)，さらにこれらの報告には，脊髄後角のどの部位から記録を行ったかについて記載がない．我々は脊髄後角表層から記録する技術を有しており²⁷⁾，より詳細に痛覚情報伝達に対するLLLTの作用機序を研究できると考えた．

本研究では，脊髄後角表層ニューロンからin vivo細胞外記録を行い，レーザ照射が皮膚への機械刺激により誘発される発火を抑制するか検証した．

2.  対象と方法

実験は富山大学動物実験委員会と帝人ファーマ株式会社動物実験委員会の承認を得て実施した．

2.1  In vivo電気生理学的計測

ラット（Wistar，雄，7週齢，日本SLC，静岡）を使用した．実験の模式図をFig.1に示す．ウレタン（1.2～1.5 g/kg）を腹腔内投与し，全身麻酔下で実験を行った．胸腰椎の椎骨を切除し，Th11からL4を露出し脳定位固定装置に設置した．硬膜とクモ膜を取り除き，脊髄表面に37°Cに加温した95% O₂～5% CO₂の人工脳脊髄液（10～15 mL/分）を灌流した．タングステン電極を脊髄後角表面から20～150 μmの深さに刺入し単一ニューロンから記録を行った．ユニット信号はアンプ（EX1; Dagan Corporation, Minneapolis, MN, USA）を使用して取得し，アナログ－デジタルコンバータ（Digidata 1400A; Molecular Devices, Union City, CA, USA）でデジタル化し，Clampfit（ver. 10.2; Molecular Devices, Union City, CA, USA）で解析した．触覚刺激（剥離綿）またはpinch刺激（鉤付きピンセット）を皮膚に加え，受容野を同定した．機械刺激を加えるために，それぞれ0.6，1.0，1.4，4.0，6.0，8.0，15.0，26.0 gのvon Frey filament（vFF）を使用し，皮膚受容野に10秒間vFF刺激を加えた．

Fig.1 

Schematic diagram of the in vivo extracellular recording setup. Cited with modifications from Ref. 28.

2.2  レーザ照射

半導体レーザ（ML6500 system; Modulight Corporation, Tampere, Finland）を使用した．光ファイバー（M28L05; Thorlabs Incorporated, Newton, NJ）でレーザを導光し，平凸レンズ（SLB-15-30-PIR1; SIGMAKOKI Company, Limited, Tokyo, Japan）でコリメートし，鉄製のアパーチャで直径1 cmのレーザを成形した．レーザのパワー，照射時間，発振モードはソフトウェア（ML6700 Controller; Modulight Corporation, Tampere, Finland）で制御した．パワーはパワーメータ（Display; NOVAII, Sensor; 10 A-1.1 V; Ophir Japan Limited, Saitama, Japan）で測定した．レーザ条件はTable 1に示した．レーザの照射方法は，皮膚を切開し露出した右側の坐骨神経に直接照射した場合と，皮膚を切開せず経皮的に照射した場合の2通りを検証した．経皮的照射の際，レーザ照射部位の皮膚は剃毛した．偽照射の場合，右側の坐骨神経を露出し，レーザ照射は行わなかった．

Table 1 

Laser parameters.

Wavelength	808 nm
Power	785 mW
Area	0.785 cm2
Power density	1,000 mW/cm2
Irradiation time	180 s
Fluence	180 J/cm2
Mode	Continuous wave

2.3  坐骨神経における経皮的なレーザ照射時のパワー密度の測定

In vivo電気生理学的計測と同様に，ラット（Wistar，雄，7週齢）を使用し同様のレーザ条件で実験を行った（Table 1）．メデトミジン（0.4 mg/kg；日本全薬工業株式会社，福島県），ミダゾラム（2.0 mg/kg；サンド株式会社，東京都），ブトルファノール（5.0 mg/kg；明治製菓株式会社，東京都）を混合した麻酔を皮下投与し，全身麻酔を誘導した．右側大腿部の背側及び腹側皮膚を剃毛した．右側大腿部の背側を傷つけないように腹側から切開し，坐骨神経を目視で確認した．出血を最小限に抑えるために過麻酔で安楽死させた直後に，大腿部の腹側皮膚をさらに切開し，受光面積2 × 2 mm²のSi PINフォトダイオード（S8385；浜松ホトニクス株式会社，静岡県静岡市）を坐骨神経の近傍に埋め込んだ．フォトダイオードを100 V/Aアンプ（自社製）に接続し，オシロスコープ（InfiniiVision MSOX4034A; Keysight Technologies Incorporated, Santa Rosa, CA, USA）を用いて経皮的レーザ照射中の電圧を取得した．使用した計測系では，フォトダイオードの特性として808 nmにおいて216 mVの電圧が100 mW/cm²のパワー密度に対応していた．坐骨神経近傍におけるパワー密度の測定後，右脚を採取し，皮膚表面から坐骨神経までの距離をデジタルノギス（CD67-S15PS；株式会社ミツトヨ，神奈川県）を用いて測定した．

2.4  病理組織学的評価

レーザ照射または偽照射の15分後，皮膚を切開しレーザ照射または偽照射されたラット右側の坐骨神経と，皮膚の切開やレーザ照射をしていない左側の坐骨神経を採取し，4%パラホルムアルデヒドに浸漬固定した．パラフィン包埋した切片をHematoxylin Eosin（HE）染色し，病理組織学的評価を行った．

2.5  統計解析

Prism ver. 8.4.3（Graph Pad Software Incorporated, San Diego, CA）を使用した．データは平均値 ± 標準誤差として記載した．統計検定には，一元配置分散分析に続いてマン・ホイットニーのU検定，ウィルコクソンの符号順位検定，ダネットの多重比較検定のいずれかを行った．統計学的有意性は，*p < 0.05および**p < 0.01と定義した．

3.  結果

3.1  機械刺激によって誘発される脊髄後角表層ニューロンの発火に対するレーザ照射の効果

皮膚を切開し坐骨神経に直接レーザ照射（直接レーザ照射）した場合，レーザ照射は，0.6及び8.0 gのvFFにより誘発される発火頻度（vFF誘発発火頻度）には影響を及ぼさなかった（Fig.2a, c）．一方で，26.0 gのvFF誘発発火頻度は照射5分後から有意に抑制し，15分で抑制量が最大となり，3時間持続した（Fig.2e, g）．偽照射は，vFF誘発発火頻度に影響を及ぼさなかった（Fig.2b, d, f, h）．

Fig.2 

Effects of direct laser irradiation to the sciatic nerve on the neuronal firing in lamina II of the spinal dorsal horn evoked by mechanical stimulation. (a) Laser irradiation did not affect the 0.6 g vFF-evoked firing. (b) Sham irradiation did not change the 0.6 g vFF-evoked firing. (c) Laser irradiation did not significantly inhibit the 8.0 g vFF-evoked firing. (d) Sham irradiation did not affect the 8.0 g vFF-evoked firing. (e) Laser irradiation of the sciatic nerve significantly inhibited the 26.0 g vFF-evoked firing frequency. The effect lasted for 3 h. (f) Sham irradiation did not affect the 26.0 g vFF-evoked firing. (g) Representative trace of the 26.0 g vFF-evoked firing recorded in (e) before sham irradiation (Pre) and 15 min after the irradiation. The vFF stimulation was applied for 10 s. (h) Representative trace of the 26.0 g vFF-evoked firing recorded in (f) before sham irradiation (Pre) and 15 min after. *p < 0.05 and **p < 0.01 vs. Pre using Dunnett’s multiple comparison test (n = 3-6); vFF, von Frey filaments. Cited from Ref. 29.

26.0 gのvFF誘発発火頻度が最も抑制されていたレーザ照射15分後で，0.6 gから26.0 gのvFF誘発発火頻度を比較した．レーザ照射前に対しレーザ照射15分後では，26.0 gに加えて，15.0 gの vFF誘発発火頻度が有意に抑制された（Fig.3a）．0.6 gから8.0 gのvFF誘発発火頻度では有意な差は認められなかった（Fig.3a）．偽照射では，すべてのvFFで変化はなかった（Fig.3b）．

Fig.3 

Comparison of frequencies among the 0.6, 1.0, 1.4, 4.0, 6.0, 8.0, 15.0, and 26.0 g vFF-evoked firing at 15 min after direct laser irradiation, when the 26.0 g vFF-evoked firing was the most inhibited. (a) The 15.0 and 26.0 g vFF-evoked firing was significantly inhibited between the post (15 min after) and pre-irradiation while there were no significant differences in the 0.6, 1.0, 1.4, 4.0, 6.0, and 8.0 g vFF-evoked firing. (b) There were no significant differences for all vFFs after sham irradiation. *p < 0.05 vs. Pre using Wilcoxon matched-pairs signed-rank test (n = 3-6); vFF, von Frey filaments. Cited from Ref. 29.

皮膚を切開せず坐骨神経に経皮的にレーザ照射（経皮的レーザ照射）した場合，0.6 g及び8.0 gの vFF誘発発火頻度は変化しなかったが，26.0 gでは経時的なvFF誘発発火頻度の減少傾向を示した（Fig.4a～c）．レーザ照射15分後では，26.0 gのvFF誘発発火頻度においてレーザ照射前と比較して有意な抑制が確認された（Fig.4d）．

Fig.4 

Effects of percutaneous laser irradiation to the sciatic nerve on the neuronal firing in lamina II of the spinal dorsal horn evoked by mechanical stimulation. (a,b) Laser irradiation did not affect 0.6 g and 8.0 g vFF-evoked firing. (c) Laser irradiation showed a tendency to inhibit 26.0 g vFF-evoked firing frequency at each time point compared to pre-irradiation. (d) A comparison was made between the post (15 min after) and pre-irradiation. A significant difference was observed between the post and pre-irradiation at 26.0 g. Dunnett’s multiple comparisons test or Wilcoxon matched-pairs signed-rank test was used (n = 6); *p < 0.05 vs. Pre using Wilcoxon matched-pairs signed-rank test; vFF, von Frey filaments. Cited from Ref. 28.

直接レーザ照射，経皮的レーザ照射の効果を比較するために，各個体のレーザ照射前に対するレーザ照射15分後のvFF誘発発火頻度の比を算出した．比が1であれば，照射後と照射前で発火頻度が変化していないことを意味し，比が1より小さければ，照射後に発火頻度が抑制されたことを意味する．その結果，0.6，8.0，26.0 gのvFF誘発発火頻度の比は，直接レーザ照射と経皮的レーザ照射の間で有意な差はなかった（Fig.5a～c）．

Fig.5 

Post- (15 min after) and pre-irradiation ratios. (a-c) There was no difference between direct irradiation and percutaneous irradiation in post- and pre-irradiation ratios of 0.6, 8.0 and 26.0 g vFF-evoked firing frequencies. Mann-Whitney U test was used (n = 5-6); vFF, von Frey filaments. Cited from Ref. 28.

3.2  坐骨神経における経皮的なレーザ照射時のパワー密度

坐骨神経近傍でのフォトダイオードセンサによる測定の結果，照射条件である1,000 mW/cm²に対し，坐骨神経でのパワー密度は95.1 ± 6.89 mW/cm²で，透過率は9.51% であった（Fig.6a, b）．皮膚表面から坐骨神経までの距離は6.3 ± 0.34 mmであった．

Fig.6 

(a) Schematic diagram of the experimental setup in which the power density at the sciatic nerve was measured with a photodiode sensor. (b) Power density at the sciatic nerve during percutaneous laser irradiation with a photodiode sensor implanted at the sciatic nerve (n = 5). Cited with modifications from Ref. 28.

3.3  坐骨神経の病理組織学的評価

HE染色による病理組織学的評価の結果，レーザ照射または皮膚切開の有無に関わらず，病理組織学的な所見に差はなかった（Fig.7）．

Fig.7 

Bilateral sciatic nerves of the sham- and direct laser-irradiated rats were evaluated for pathology by Hematoxylin-Eosin staining (n = 3 each). There were no differences in findings between all the conditions, and no histopathological changes such as nerve damage due to laser irradiation were observed. (a) Representative image of the left sciatic nerve of sham-irradiated rats (intact). (b) Representative image of the right sciatic nerve of sham-irradiated rats (nerve exposed). (c) Representative image of the right sciatic nerve of laser-irradiated rats (nerve exposed). Black bars: 50 μm. Cited from Ref. 29.

4.  考察

本研究では，ラット坐骨神経へ808 nmレーザを照射しラット脊髄後角表層ニューロンのvFF誘発発火を記録した結果，痛覚刺激に相当する15.0及び26.0 gのvFF誘発発火頻度が選択的に抑制された．坐骨神経に経皮的にレーザ照射した場合も，直接レーザ照射した場合と同様の傾向が確認された．レーザ照射前とレーザ照射15分後における発火頻度の比は，直接レーザ照射と経皮的レーザ照射で差がなかった．一方で経皮的レーザ照射において，坐骨神経近傍におけるパワー密度は照射条件の9.51%に減衰していた．レーザ照射による坐骨神経の病理組織学的な変化は生じていなかった．

我々は，機械刺激を加えるために逃避行動評価で使用されるvFFを採用し，種々の強度を使用した．逃避行動評価を踏まえると，15.0及び26.0 gは侵害性刺激（痛覚刺激）と考えられ，0.6 gは非侵害性刺激（触覚刺激），4.0及び6.0 gは中間的な刺激と考えられる²⁷⁾．したがって，808 nmレーザ照射は侵害性刺激を選択的に抑制したと示唆される．我々の報告と同様に，土屋らは，830 nmレーザ照射は痛覚刺激と考えられるピンチ刺激によって誘発される脊髄後根の神経活動を抑制する一方，触覚刺激と考えられるブラシ刺激によって誘発される神経活動には影響しないことを報告している²³⁾．

レーザ照射の作用を脊髄後角で記録した先行研究は2件存在する．下山らは，総腓骨神経への経皮的He-Neレーザ照射後に，皮膚へのホルマリン投与によるラット脊髄後角の発火が抑制されたことを報告している²⁵⁾．一方で河野らは，猫の腓腹神経への電気刺激が引き起こす脊髄背面電位（Cord Dorsum Potentials）が，レーザ照射中に抑制され，照射終了後には照射前に戻ったことを示した²⁶⁾．これらの研究は，いずれも脊髄後角のどの部位から記録を行ったか記載されていなかった^25,26)．脊髄後角は，部位によって末梢から異なる感覚情報が入力されることがわかっている²⁴⁾．特に痛覚情報は，一次求心性線維であるAδ，C線維を介し脊髄後角表層（第II層）に入力するとされる²⁴⁾．我々の実験結果は，痛覚刺激によって誘発される脊髄後角表層ニューロンの発火がレーザ照射後に抑制されることを示した．すなわち，レーザ照射がAδ及びC線維の両方もしくはいずれかの神経活動を抑制し痛覚の情報伝達が抑制されたことを示唆している．

これまでに，同一の実験系を使用して標的部位（本研究では坐骨神経）への直接レーザ照射と経皮的レーザ照射の効果を比較検証した先行研究は存在しない．レーザ照射15分後とレーザ照射前の比において，直接レーザ照射と経皮的レーザ照射の間に有意差は認められなかった（Fig.5）．一方で経皮的レーザ照射では，坐骨神経におけるパワー密度は照射条件の約10%に減衰した（Fig.6）．これらの結果は，LLLTの効果はレーザ強度の比較的広い範囲で同等な可能性を示唆する．レーザの強度，例えばパワー，パワー密度，エネルギー，エネルギー密度は，レーザの特性を表す重要なパラメータであるが，これまでの研究では，これらのパラメータと効果との関係について統一的な見解がなされていない．The World Association for Photobiomodulation Therapyは，鎮痛治療で780～860 nmレーザを使用する際，平均パワー5～500 mW，照射時間20～300秒を推奨している^30,31)．ただ，レーザパラメータが適切に記述されていない研究も多く，パラメータと効果の関係を考察するのが困難であるとの報告がある¹²⁾．さらに別のメタ解析による報告では，神経筋疾患の治療において効果と関連するパラメータは発見されなかった³²⁾．レーザの強度と効果との関係に統一的な見解がなされていない原因の一つに，生体組織によるレーザの減衰を考慮せずに，レーザ照射条件そのものが研究間で比較されている点が挙げられる．レーザは皮膚組織によって散乱および吸収され^33,34)，ある報告ではレーザ強度は皮膚表面からの距離が増加するにつれて指数関数的に減衰する可能性が示されている³⁵⁾．同じ疾患であっても，照射部位や個体の差によって皮膚表面から標的部位（病変部位）までの深さが異なり，進達するレーザ強度も異なる可能性がある．本研究のように，標的部位（本研究では坐骨神経）でのレーザ強度を測定し，レーザ強度と効果の関係を検証することは，治療に適切なレーザ条件を設定するのに役立つと考えられる．人を対象とした研究でセンサを埋め込むことは困難であるが，例えば光伝播シミュレーションを用いることで，人における適切な照射条件を検証できる可能性がある^36-38)．

HE染色による病理組織学的評価では，Table 1の条件による直接レーザ照射によって坐骨神経に所見は生じなかった（Fig.7）．これは，レーザ照射の効果が坐骨神経の損傷に依るものではないことを示唆している．LLLTの特徴の一つとして副作用が小さいとされ¹⁷⁾，例えば頚部痛¹³⁾や星状神経節ブロック³⁹⁾へのLLLT適応のメタ解析では有害事象が報告されていない．また，半導体レーザ治療器であるメディレーザソフト1000（波長830 nm，パワー1 W）の臨床試験では，筋肉・関節の慢性非感染性炎症による疼痛疾患の患者122症例で副作用発生の報告は皆無であった⁴⁰⁾．我々のデータはこれらの研究と同様に，LLLTの安全性が高いことをサポートするものである．

今後の展望として，今回は健常動物での検証を行ったが，今後は疼痛モデル動物を使用した検証を行い，作用機序や現象に関する理解を深めたいと考えている．LLLTは局所治療であり全身性の副作用が小さい，つまり安全性が高い治療法であり，同時に有効性にも優れる可能性を秘めている．さらに作用機序としてAδ及びC線維のいずれかもしくは両方の活動を抑制する可能性があることから，現在の適応である炎症による疼痛に加え，炎症や組織損傷がないにもかかわらず疼痛を呈する痛覚変調性疼痛（nociplastic pain）⁴¹⁾を含めた疼痛全般に効果がある可能性がある．痛覚変調性疼痛として，例えば線維筋痛症に対しては臨床試験により治療効果が報告され^42,43)，過敏性腸症候群に対しては動物モデルで効果を認めた報告がある⁴⁴⁾．さらに，疼痛に限らずAδ及びC線維が病態生理メカニズムに関与する種々の疾患へ適応できる可能性があり，例えば過活動膀胱⁴⁵⁾などが考えられる．

5.  結論

我々は，痛覚情報の伝導経路である坐骨神経に808 nmのレーザを照射することで，脊髄後角表層において痛みに相当する機械刺激の誘発発火が選択的に抑制されることを示した．これは，痛覚情報を伝達するAδ及びC線維の両方もしくはいずれかの活動が，レーザ照射によって抑制されることを示唆する．LLLTは現在保険適用がある炎症による疼痛に加え，Aδ及びC線維が病態生理メカニズムに関わる疾患に適応できる可能性がある．

利益相反の開示

利益相反あり．帝人ファーマ株式会社から共同研究費を受け取り，研究を行った．

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