熱性けいれんの発現機序の解明に関する神経生理学的・分子生物学的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370241
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 飯沼 一宇 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (80004927)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 呉 繁夫 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (10205221) ; 横山 浩之 東北大学, 医学部附属病院, 助手 (40271952) ; 萩野谷 和裕 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (00208414)
• Keywords: 熱性けいれん / NA+チャネル / K+チャネル / チャネル異常 / パッチクランプ / 電位依存性

Research Abstract

近年熱性けいれんや重症乳児ミオクロニーてんかんでは電位依存性Na^+チャネルαあるいはβサブユニットをコードしている遺伝子(SCN1Aほか)の異常が同定されている。本研究ではNa^+チャネルの異常が何故に発熱(細胞温度上昇)によって興奪性を呈するのかをパッチクランプ手法により検討することを主目的としている。今年度はパッチクランプを熱応答に適するようにさまざまな技術改良を行った。
通常のパッチクランプの実験では細胞を収容しているチャンバーの液温をおよそ室温で行っているが、細胞の温度を上昇させるためには細胞周辺の外温を一定以上に上昇させ、薬液をY字管からゆっくり注入しこの間に薬液温度が上昇することを期待する。現時点では、温度コントローラーによりチャンバー内液温を35℃にすることが可能となった。この状況では細胞が時間とともに弱るものの、なんとか電位変化を記録することが可能である。しかし、細胞周囲あるいは細胞そのものの温度がセットされた温度に正しくなっているかの保証はない。そこで細胞周囲の温度を計測する「微小点温度計」を試作しているところである。これを用いて熱性けいれんが起こるような温度でのNa+チャネルの挙動を検討しようと計画中である。
上記セットを用いて、現在のところ抗ヒスタミン薬が、大脳皮質神経細胞の2種類のK+チャネルを抑制することを確認した。特にMチャネルを抑制することは今までに報告がなく、これが乳幼児のけいれん惹起と関連している可能性があり、今後この点についても実験を継続していこうとしているところである。