Investigation of astrocyte function in epilepsy

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K24047
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0906:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: Hashimoto Satoka 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 非常勤講師 (40848347)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: てんかん / トリプトファン / イメージング / アストロサイト

Outline of Final Research Achievements

In this research, we established abnormally accelerated tryptophan metabolism in epileptic model mouse brains by a novel tryptophan PET tracer, [11C]1-methyl-L-tryptophan PET, and mass spectrometry analysis of tryptophan metabolites. Additionally, we showed the seizure onset was earlier in tryptophan loading mice than control diet mice. It suggested abnormal tryptophan metabolism can accelerate the pathology of epilepsy. Furthermore, the number of astrocytes in epileptic model mice was increased. Increasing number of astrocytes in epileptic mouse brains indicated the astrocytic changes in the pathology of epilepsy.

Free Research Field

脳神経外科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでトリプトファンの代謝異常とてんかん病態の関係は長らく研究されてきたものの、トリプトファン代謝異常亢進がてんかん病態にどのような影響を与えるかは不明であった。今回トリプトファン代謝亢進がてんかん病態を促進する可能性を示した。本研究の結果は、これまで神経伝達物質や神経受容体など、神経にターゲットをおいた治療法が主軸であった中、脳の代謝という観点からてんかん病態をとらえなおし、今後よりアストロサイト機能との関係に関する検討をくわえることで、将来的には新たなてんかん病態の理解、治療ターゲットに迫る可能性につながると考えられる。