循環不全モデルマウスにおける前庭小脳機能障害が前庭神経核に及ぼす影響の解明

• Project/Area Number: 18K09313
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 高安 幸弘 群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (70375533)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: スライスパッチ / 前庭小脳 / 無酸素無グルコース / Unipolar brush cell / 虚血 / 小脳 / パッチクランプ / 前庭神経 / 椎骨脳底動脈循環不全症 / 前庭神経核

Outline of Annual Research Achievements

生後20日年齢のラットを用いて、前庭神経核を含む小脳脳幹の急性スライス切片を作成し、スライスパッチクランプシステムを用いて前庭神経核および前庭小脳領域のUnipolar brush cellの神経細胞にホールセルパッチクランプを行った。Unipolar brush cell はIntrinsicな発火特性を持ち、パッチクランプ下の電流注入による膜電位変化より、type Iとtype IIに識別される。その上で、無酸素無グルコース細胞外液(Oxygen-Glucose Deprivation; OGD)の還流により一過性虚血状態を再現し、その際の発火特性の変化をモニターすると、OGD外液還流時に、発火頻度が増加することが判明した。Unipolar brush cell Type I neuronにおいては、OGD外液還流中に発火頻度が平均で11.3 ± 3.4Hzから31.2 ± 11.03 Hzまで上昇した。これは、すなわち20Hz程度の発火頻度の上昇を示しており、20pA程度の電流注入時の10mV程度の脱分極の反応に一致する。従って、Unipolar brush cellの発火頻度の上昇はこの持続的な膜電位上昇に基づく現象であることが示唆された。この脱分極性膜電位上昇は、非選択的グルタミン酸受容体ブロッカーで抑制された。グルタミン酸受容体には、AMPA型とNMDA型の2種類が存在しているため、さらに選択的ブロッカー投与による薬理学的実験を行ったところ、NMDA型グルタミン酸受容体ブロッカーにて、優位にOGD誘発性の脱分極が抑制されたことから、NMDA型グルタミン酸受容体が主に関与する現象であることが判明した。これらの結果から、OGD刺激により細胞外グルタミン酸濃度の上昇が生じ、Unipolar brush cell で一過性脱分極から発火頻度が上昇したと考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Oral findings during follow-up of nasopharyngeal squamous cell carcinoma treatment: A case report (2021)
  • Author(s): Musha Atsushi、Kubo Nobuteru、Okano Naoko、Kawamura Hidemasa、Miyasaka Yuhei、Sato Hiro、Takayasu Yukihiro、Chikamatsu Kazuaki、Yokoo Satoshi、Ohno Tatsuya
  • Journal Title: SAGE Open Medical Case Reports Volume: 9 Pages: 1-3
  • DOI: 10.1177/2050313x211033037
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinical features of anti-transcription intermediary factor 1γ (TIF1γ) -positive dermatomyositis with internal malignancy and investigation of the involvement of TIF1γ expression in tumors in the pathogenesis of cancer-associated dermatomyositis. (2020)
  • Author(s): Motegi SI, Sekiguchi A, Ikeuchi H, Sakairi T, Ogawa H, Fujii T, Sohda M, Yajima T, Ida S, Takayasu Y, Shimoda Y, Hiromura K, Saeki H, Shirabe K, Chikamatsu K, Yokoo H, Oyama T, Ishikawa O.
  • Journal Title: J Dermatol Volume: 47 Issue: 12 Pages: 1395-1402
  • DOI: 10.1111/1346-8138.15526
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Carbon-ion radiotherapy combined with chemotherapy for head and neck mucosal melanoma: Prospective observational study. (2019)
  • Author(s): Takayasu Y, Kubo N, Shino M, Nikkuni O, Ida S, Musha A, Takahashi K, Hirato J, Shirai K, Saitoh JI, Yokoo S, Chikamatsu K, Ohno T, Nakano T; Working Group on Head and Neck Tumors.
  • Journal Title: Cancer Med. Volume: 8 Issue: 17 Pages: 7227-7235
  • DOI: 10.1002/cam4.2614
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 耳下腺悪性腫瘍に対する重粒子線治療 ―手術治療との比較― (2018)
  • Author(s): 櫻井みずき、高安幸弘、紫野正人、坂倉浩一、白井克幸、齋藤淳一、大野達也、中野隆史、近松一朗
  • Journal Title: 日本耳鼻咽喉科学会会報 Volume: 121 Pages: 1160-1166
  • NAID: 130007494553
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 初診時に遠隔転移を伴う頭頸部扁平上皮癌に対する治療の妥当性 (2018)
  • Author(s): 高橋克昌、西岡由樹、井田翔太、桑原有紀、松山敏之、岡本綾子、桑原幹夫、紫野正人、新国摂、工藤毅、高安幸弘, 近松一朗
  • Journal Title: 日本耳鼻咽喉科学会会報 Volume: 121 Pages: 1288-1293
  • NAID: 130007520429
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 外科的減圧術を行ったArnold-Chiari奇形I型の1症例における神経耳科学的検査所見の推移 (2020)
  • Author(s): 高安幸弘、紫野正人、近松一朗
  • Organizer: 第79回 日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
• [Presentation] 一過性虚血における内側前庭神経核ニューロンの自発発火に対するセロトニンの影響 (2020)
  • Author(s): 紫野正人、高安幸弘、新国摂、桑原幹夫、近松一朗
  • Organizer: 第79回 日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
• [Presentation] 群馬大学における頭頸部非扁平上皮癌に対する重粒子線治療の長期成績 (2020)
  • Author(s): 武者篤、久保亘輝、宮坂勇平、岡野奈緒子、河村英将、今村文香、小松秀一郎、佐藤浩央、高安幸弘、紫野正人、新國摂、井田翔太、横尾聡、近松一朗、大野達也
  • Organizer: 第44回 日本頭頸部癌学会
• [Presentation] Electrophysiological responses of the medial vestibular neurons to serotonin application (2019)
  • Author(s): Masato Shino, Yukihiro Takayasu, Kazuaki Chikamatsu
  • Organizer: Neuroscience 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 当科におけるNivolumab使用経験 (2019)
  • Author(s): 紫野正人 井田翔太 新國 摂 高安幸弘 近松一朗
  • Organizer: 第43回 日本頭頸部癌学会
• [Presentation] 鼻副鼻腔悪性性黒色腫 －重粒子線治療を中心に－ (2018)
  • Author(s): 高安幸弘
  • Organizer: 第57回日本鼻科学会総会・学術講演会