2018 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of restrative therapy for the hippocampal dysfunction in patients receiving cranial radiotherapy
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17H01403
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
石内 勝吾 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10312878)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片桐 千秋 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00443664)
外間 洋平 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60573318)
西村 正彦 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60597889)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | バイオマーカー / Chemobrain / 海馬神経新生 / 放射線治療 / 認知能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線療法・化学療法に代表されるがん治療による中枢神経系への毒性である患者の生活の質を下げるchemobrainの本体は海馬体毒性が引き起こされていることが主なる原因である。本研究では、海馬神経新生を促進することで幹細胞プールからの神経前駆細胞の動因を促し認知能の回復を実現させるという作業仮説の元に、2017年度は放射線の高次脳機能障害に対する影響を細胞レベル(海馬由来神経幹細胞培養系)および動物モデルでの放射線照射による神経細胞への影響や海馬機能の変動を解析した。高気圧酸素および薬剤(NMDA受容体拮抗薬)の効能を行動解析、LFP(local field potential) 等電気生理学的にて解析した。その結果、NMDA受容体拮抗薬が海馬歯状回の神経前駆細胞を誘導し照射により低下した海馬歯状回のLFPを回復させた。また高気圧酸素の大脳白質髄鞘を被覆するoligodendrocyteに対する保護作用を同定した。両者の併用効果はオープンフィールドテスト、高架式十字路、8の字放射状迷路、モリス水路迷路, 及び恐怖条件付け試験など多種類の行動解析実験系で解析され認知機能の回復を示唆する所見が得られた。さらに脳透明化技術を用いた解析からは歯状回からCA3の回路網の機能的再構成が示唆された。
ヒトを対象に機能的磁気共鳴画像（fMRI）とDense-array EEG(Electroencephalogram)の同時測定により機能的回路網の再構築機序を明らかにし神経新生増強法に関する基盤的情報が獲得できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
放射線療法・化学療法に代表されるがん治療による中枢神経系への毒性である患者の生活の質を下げるchemobrainの本体が動物モデルの解析から形態的および機能的にも海馬体毒性であることが判明した。また薬剤により海馬神経新生を促進することで幹細胞プールからの神経前駆細胞の動因を促し認知能の回復を実現できるという作業仮説に準じた所見を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度も引き続きヒトの解析に着手し最終年度もヒト内因性の神経新生の効果的な増強法の探索を推進する。当局への倫理審査は受理されておりまた血液酸素化レベルを同時測定可能な高密度EEG解析装置も順調に作動しており動物モデルでの基盤解析結果との検証が進むものと思われる。治療に関するＲＣＴは認定倫理審査受理を経て厚生大臣報告書を提出した。
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Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Developing a real-time physically deformable neurosurgical virtual reality simulation system based on clinical case data2019
Author(s)
Tomohisa Miyagi, Tomomi Kuninaka, Yuki Kinjo, Shigetaka Kobayashi, Hideki Nagamine, Yohei Hokama, Maki Kawabata, Ryoichi Usugi, Yukio Tsuchida, Chiaki Katagiri, Masahiko Nishimura, Kenichi Sugawara, Hiroshi Takagi, Shogo Ishiuchi
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Journal Title
Journal of the Japan Society for Simulation Surgery
Volume: 27
Pages: -
Peer Reviewed
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[Presentation] Virtual Reality and Augmented Reality Technology in Neurosurgery2018
Author(s)
Tomohisa Miyagi, Kuninaka Tomomi, Yuki Kinjo, Shigetaka Kobayashi, Hideki Nagamine, Yohei Hokama, Ryuichi Usugi, Yukio Tsuchida, Chiaki Katagiri, Masahiko Nishimura, Kenichi Sugarawa, Hiroshi Takagi, Shogo Ishiuchi
Organizer
10th World Society for Simulation Surgery Biennial Meeting in Chicago
Int'l Joint Research
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