2021 Fiscal Year Annual Research Report
てんかん原性病巣の病態機序と制御：外科標本のイメージングプラクティス
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19H01061
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
柿田 明美 新潟大学, 脳研究所, 教授 (80281012)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田井中 一貴 新潟大学, 脳研究所, 教授 (80506113)
北浦 弘樹 新潟大学, 脳研究所, 特任准教授 (80401769)
藤井 幸彦 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40283014)
前原 健寿 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (40211560)
池田 昭夫 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (90212761)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | てんかん / 脳機能外科 / 神経病理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
てんかん焦点では異常な神経興奮がどのように惹起され伝播するのか？これはいわば臨床てんかん学における古典的かつ本質的命題である。本研究では、この命題に対する明確な”解”を提供し、難治てんかん患者に対する新たな外科的／内科的治療戦略を開発することを目的とする。本研究の柱は、外科的に切除されたてんかん焦点脳組織を対象として行う ”生鮮脳スライスを用いた生理学的解析” と ”脳組織の３次元的病理解析” である。ここから時空間的興奮動態の特徴を捉え、薬理作用を検証し、神経細胞やグリア細胞のネットワーク基盤を明らかにする。つまり、最新鋭の解析技術で機能と形態を統合するイメージング・プラクティスである。
本研究戦略の柱となる方法論：すなわち (1) 機能解析：”ヒト生鮮脳スライスを用いた生理学的解析” と (2) 形態解析：”ヒト脳組織の３次元的病理解析”を開発した。機能解析方法としては、難治てんかん患者から外科手術により摘出された生鮮脳組織のスライス標本を人工脳脊髄液中で長時間培養し、フラビン蛍光イメージングと細胞外伝ば電位測定を行い、神経興奮の時空間的伝播特性を明らかにした。対照として、てんかんの既往がなく脳深部にある腫瘍摘出のために最小限切除された生鮮大脳皮質を用い、同様の手法で観察した。形態解析は、ヒト脳組織を透明化する技術の開発を進め、ヒト脳組織を高度に透明化するプロトコールを新たに確立した。
次に、機能解析として上記の生鮮脳スライスを用いて単一細胞解像度の神経興奮活動を可視化する方法論を開発した。つまり、脳スライス内でてんかん様自発神経活動が発生する領域を特定し、その領域を対象としたカルシウム蛍光指示薬を用いた高速ミクロイメージングを施行し、同期性自発発火活動を示す神経細胞群を抽出することに成功した。この細胞群の形態学的特徴を明らかにし、本研究を総括した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Burden of seizures and comorbidities in patients with epilepsy: a survey based on the tertiary hospital-based Epilepsy Syndrome Registry in Japan.2022
Author(s)
Inoue Y, Hamano S, Hayashi M, Sakuma H, Hirose S, Ishii A, Honda R, Ikeda A, Imai K, Jin K, Kada A, Kakita A, Kato M, Kawai K, Kawakami T, Kobayashi K, Matsuishi T, Matuo T, Nabatame S, Okamoto N, Ito S, Okumura A, Saito A, Shiraishi H, Shirozu H, Saito T, Sugano H, Takahashi Y, Yamamoto H, Fukuyama T, Kuki I.
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Journal Title
Epileptic Disord
Volume: 24
Pages: 82-94
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Sirolimus for epileptic seizures associated with focal cortical dysplasia type II.2022
Author(s)
Kato M, Kada A, Shiraishi H, Tohyama J, Nakagawa E, Takahashi Y, Akiyama T, Kakita A, Miyake N, Fujita A, Saito AM, Inoue Y.
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Journal Title
Ann Clin Transl Neurol
Volume: 9
Pages: 181-192
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Genetic variations and neuropathologic features of patients with PARK2.2021
Author(s)
Seike N, Yokoseki A, Takeuchi R, Saito K, Miyahara H, Miyashita A, Ikeda T, Aida I, Nakajima T, Kanazawa M, Wakabayashi M, Toyoshima Y, Takahashi H, Matumoro R, Toda T, Onodera O, Ishikawa A, Ikeuchi T, Kakita A.
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Journal Title
Mov Disord
Volume: 36
Pages: 1634-1643
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Current medico-psycho-social conditions of patients with West syndrome in Japan.2021
Author(s)
Yoshitomi S, Hamano SI, Hayashi M, Sakuma H, Hirose S, Ishii A, Honda R, Ikeda A, Imai K, Jin K, Kada A, Kakita A, et al.
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Journal Title
Epileptic Disord
Volume: 23
Pages: 579-589
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Structure-based classification of tauopathies.2021
Author(s)
Shi Y, Zhang W, Yang Y, Murzin A, Falcon B, Kotecha A, van Beers M, Tarutani A, Kametani F, Garringer HJ, Vidal R, Hallinan GI, Lashley T, Saito Y, Murayama S, Yoshida M, Tanaka H, Kakita A, Ikeuchi T, Mann DMA, Kovacs GG, Revesz T, Ghetti B, Hasegawa M, Goedert M, Sheres SHW.
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Journal Title
Nature
Volume: 598
Pages: 359-363
DOI
Peer Reviewed
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