Development of new surgical therapies for l-dopa induced dyskinesia targeting striatal striosome comparment

• Project/Area Number: 17K10899
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Neurosurgery
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: MORIGAKI Ryoma 徳島大学, 病院, 助教 (70710565)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 不随意運動 / ジスキネジア / 動物モデル / 線条体 / ジストニア / パーキンソン病 / ハンチントン舞踏病 / げっ歯類 / 治療法 / ストリオソーム / 線条体ストリオソーム分画 / 脳内ネットワーク / 脳深部刺激療法 / 脳神経疾患

Outline of Final Research Achievements

After establishing l-dopa induced dyskinesia Parkinson's disease rat model, I tried to modulate the function of the striosome compartment in the striatum by destroying the infralimbic cortex. But it had no therapeutic effects on dyskinesia. Then, I underwent tracing studies using AAV-DJ virus in order to find the cortex area which innervates striosome compartment in the dorsolateral striatum. I am also checking if there is an abnormality in the striosome compartment of other movement disorder mice models, i.e. q175 mice model of Huntington's disease and dystonia model mice generated by ouabain in the cerebellum. These studies are still on-going.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

L-ドーパ誘発性ジスキネジアモデルラットに関しては本プロトコールでは3週間でモデルが確立することが明らかになり、今後の研究に生かされる可能性があった。Infralimbic cortex破壊によるジスキネジア抑制実験はうまくいかなかったが、その検討から線条体ストリオソームに投射する新たな領域を見つけつつある。また、q175ハンチントン舞踏病マウスモデルにおいてストリオソーム分画に異常が起こっていることを発見し、不随意運動症に関して線条体ストリオソーム分画の異常が関与していることを示唆した。今後の研究、治療に役立つ可能性を提示できた。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Massachusetts Institute of Technology(米国)
• [Int'l Joint Research] Massachussetts Institute of Technology(米国)
• [Int'l Joint Research] West Visayas State University(フィリピン)
• [Int'l Joint Research] Massachusetts Institute of Technology(米国)
• [Journal Article] Regional difference in energy metabolism in murine hippocampus (2019)
  • Author(s): Tokumaru O, Goto M, Abe S, Tandai-Hiruma M, Maruyama S, Kemuriyama T, Ogata K, Eshima N, Kitano T, Setou M, Nishida Y
  • Journal Title: Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism Volume: 39 Issue: 1_suppl Pages: 204-205
  • DOI: 10.1177/0271678x19851020
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Turning on the Left Side Electrode Changed Depressive State to Manic State in a Parkinson's Disease Patient Who Received Bilateral Subthalamic Nucleus Deep Brain Stimulation: A Case Report (2018)
  • Author(s): Kinoshita Makoto、Nakataki Masahito、Morigaki Ryoma、Sumitani Satsuki、Goto Satoshi、Kaji Ryuji、Ohmori Tetsuro
  • Journal Title: Clinical Psychopharmacology and Neuroscience Volume: 16 Issue: 4 Pages: 494-496
  • DOI: 10.9758/cpn.2018.16.4.494
  • NAID: 120006808638
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Phenotype variability and allelic heterogeneity in KMT2B-Associated disease. (2018)
  • Author(s): Kawarai T, Miyamoto R, Nakagawa E, Koichihara R, Sakamoto T, Mure H, Morigaki R, Koizumi H, Oki R, Montecchiani C, Caltagirone C, Orlacchio A, Hattori A, Mashimo H, Izumi Y, Mezaki T, Kumada S, Taniguchi M, Yokochi F, Saitoh S, Goto S, Kaji R
  • Journal Title: Parkinsonism Relat Disord. Volume: 18 Pages: 30137-30138
  • DOI: 10.1016/j.parkreldis.2018.03.022
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Striatal vulnerability in Huntington's disease neuroprotection versus neurotoxicity (2017)
  • Author(s): Ryoma Morigaki, Satoshi Goto
  • Journal Title: Brain Sciences Volume: 7 Issue: 6 Pages: 1-25
  • DOI: 10.3390/brainsci7060063
  • NAID: 120006808636
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinicopathological phenotype and genetics of X-linked dystonia-parkinsonism (XDP; DYT3; Lubag) (2017)
  • Author(s): Toshitaka Kawarai, Ryoma Morigaki, Ryuji Kaji, Satoshi Goto
  • Journal Title: Brain Sciences Volume: 7 Issue: 7 Pages: 1-13
  • DOI: 10.3390/brainsci7070072
  • NAID: 120006808637
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] GPi-DBSを施行したDYT-GNAL(DYT25)の一例 (2020)
  • Author(s): 森垣 龍馬, 牟礼 英生, 松田 拓, 宮本 亮介, 山本 陽子, 豊田 直人, 髙木 康志, 後藤 惠
  • Organizer: 第59回日本定位・機能神経外科学会（浜松）
• [Presentation] FDG PETを用いたジストニア患者の脳代謝ネットワークパターンの描出 (2020)
  • Author(s): 牟礼 英生, 藤田 浩司, 森垣 龍馬, 宮本 亮介, 松田 拓, 後藤 惠, 髙木 康志
  • Organizer: 第59回日本定位・機能神経外科学会（浜松）
• [Presentation] ジストニアと強迫性障害の関係についての検討 (2020)
  • Author(s): 松田 拓, 森垣 龍馬, 牟礼 英生, 中瀧 理仁, 山本 陽子, 豊田 直人, 後藤 惠, 髙木 康志
  • Organizer: 第59回日本定位・機能神経外科学会（浜松）
• [Presentation] ロボットスーツHALを用いた脳卒中急性期リハビリテーションの当院での取り組み (2020)
  • Author(s): 松田 拓, 鹿草 宏, 梅村 公子, 佐藤 紀, 森垣 龍馬, 牟礼 英生, 兼松 康久, 松元 友暉, 原田 雅史, 加藤 真介, 髙木 康志
  • Organizer: 第8回日本脳神経HAL研究会（福岡）
• [Presentation] Mu opioid receptors are strongly upregulated in the q175 mouse model of huntingtons disease (2019)
  • Author(s): Ryoma Morigaki, Lee H Janifer, Yoshida Tomoko, Wuthrich Christian and Graybiel M Ann
  • Organizer: Neuroscience 2019 (Chicago)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Olfactory type G-protein alfa subunit related changes in the striatum underlie the genesis of L-dopa-induced dyskinesia (2019)
  • Author(s): Ryoma Morigaki, Shinya Ohkita, Hideo Mure, Yasushi Takagi and Satoshi Goto
  • Organizer: Brain and Brain PET 2019 (Tokyo)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 機能性ジストニアは器質性ジストニアスペクトラム障害か? (2019)
  • Author(s): 森垣 龍馬, 牟礼 英生, 宮本 亮介, 松田 拓, 山本 陽子, 髙木 康志, 後藤 惠
  • Organizer: 日本脳神経外科学会第78回学術集会（大阪）
• [Presentation] FDG PETを用いたジストニア患者の脳代謝ネットワークパターンの描出 (2019)
  • Author(s): 牟礼 英生, 藤田 浩司, 森垣 龍馬, 宮本 亮介, 後藤 惠, 髙木 康志
  • Organizer: 日本脳神経外科学会第78回学術集会（大阪）