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Pathophysiology and treatment for levodopa-induced dyskinesia in a rat model of Parkinson's disease

Research Project

Project/Area Number 20K16570
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 52020:Neurology-related
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

Nishijima Haruo  弘前大学, 医学部附属病院, 講師 (90858177)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsレボドパ誘発ジスキネジア / パーキンソン病 / シナプス可塑性 / 樹状突起上スパイン / 淡蒼球内節 / 直接路 / アマンタジン / カベルゴリン / 黒質網様部 / ペランパネル
Outline of Research at the Start

パーキンソン病は近年患者数が増加している。治療の中心はレボドパによるドパミン補充療法だが長期使用で起こるレボドパ誘発ジスキネジアが患者のQOL低下の原因となっている。臨床応用されているジスキネジア治療薬はアマンタジンのみで効果は限定的なので新たな治療法が望まれている。本研究ではジスキネジアに対して有効な治療薬を探索し、それらの薬剤の神経可塑性に対する影響を評価する。具体的にはジスキネジアモデルラットを作成して薬剤の効果を行動実験で評価し、さらに脳切片を作成して免疫組織生化学的評価や細胞内蛍光色素注入による形態評価を行う。最終的には実際の患者に使用できる新たな抗ジスキネジア薬発見を目指す。

Outline of Final Research Achievements

I created unilateral Parkinson's disease model rats and treated them with levodopa. Levodopa treatment induced dyskinesia-like abnormal involuntary movements in model rats. Globus pallidus internus was enlarged in the dyskinesia model. Using an electron microscopy, I found that nerve terminals of the direct pathway striatal projection neurons in the globus pallidus internus showed remarkable hypertrophy including massive GABA and that this hypertrophy gradually progressed along with repeated levodopa treatment.
The effects of cabergoline and amantadine on dyskinesia were investigated in the same dyskinesia models and I have published two papers. In addition, I found that dyskinesia was mild in an aged model and that enlargement of globus pallidus internus and overexpression of dynorphin in the striatum with dyskinesia were suppressed with aging. I published a paper on these finding.
I also wrote a review paper on the pathogenesis of levodopa-induced dyskinesia.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

社会の高齢化に伴いパーキンソン病はパーキンソン・パンデミックと呼ばれるほど患者数が増加してきている。レボドパはパーキンソン病に最も有効な治療薬であるが、ウェアリング・オフやレボドパ誘発ジスキネジアといった運動合併症が治療上の最大の問題点である。根治療法が未開発の現在、レボドパ治療を最適化することがパーキンソン病治療において最も重要である。本研究の成果はレボドパ誘発ジスキネジアの病態機序の全容解明に寄与するものであった。さらにジスキネジアの治療法のいくつかを動物モデルにおいて検討した。今後ジスキネジアの病態機序に基づいた治療を実用化することができれば、パーキンソン病治療を進歩させることができる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Cabergoline, a long-acting dopamine agonist, attenuates L-dopa-induced dyskinesia without L-dopa sparing in a rat model of Parkinson’s disease2022

    • Author(s)
      Nishijima Haruo、Mori Fumiaki、Kimura Tamaki、Miki Yasuo、Kinoshita Iku、Nakamura Takashi、Kon Tomoya、Suzuki Chieko、Wakabayashi Koichi、Tomiyama Masahiko
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: - Pages: 93-97

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.02.001

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] パーキンソン病モデルラットにおけるアマンタジンの治療効果は反復投与により変動する2022

    • Author(s)
      西嶌春生,村上佳生,中村崇志,木下郁,引地浩基,今智矢,鈴木千恵子,冨山誠彦
    • Organizer
      第16回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] パーキンソン病モデルラットにおけるアマンタジンの治療効果は反復投与により変動する2022

    • Author(s)
      村上佳生,西嶌春生,中村崇志,木下郁,今智矢,鈴木千恵子,冨山誠彦
    • Organizer
      第159回弘前医学会例会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] レボドパ誘発ジスキネジアに対するグルタミン酸受容体拮抗薬の効果の検討2021

    • Author(s)
      西嶌春生
    • Organizer
      令和2年度弘前大学機関研究・弘前大学異分野連携型若手研究支援事業・弘前大学グロウカル(Grow×Local)ファンド採択者による合同研究成果発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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