てんかんにおける神経調節物質・アデノシンの生理的・病理的意義の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08184
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 岡成 和夫 大分大学, 医学部, 助教 (90527657)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 花田 礼子 大分大学, 医学部, 教授 (00343707) ; 井原 健二 大分大学, 医学部, 教授 (80294932)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ゼブラフィッシュ / てんかん / 神経伝達物質 / アデノシン

Outline of Annual Research Achievements

てんかん発作のメカニズムは、神経細胞の興奮と抑制の均衡が崩れることと考えられている。脳内の神経伝達物質と神経調節物質が神経細胞の興奮と抑制を制御しているが、てんかん発作時の関係は不明である。
本研究の目的は、成体ゼブラフィッシュのペンチレンテトラゾール（PTZ）誘発発作において、作用機序の異なる抗てんかん薬であるカルバマゼピン（CBZ）、レベチラセタム（LEV）、フェンフルラミン（FFR）を腹腔内投与し、9つの神経伝達物質（グルタミン酸、GABA、コリン、アセチルコリン、ノルアドレナリン、ドーパミン、セロトニン、DOPAC、5HIAA）と1つの神経調節物質（アデノシン）の異なる役割を検討することである。さらに、ゼブラフィッシュの行動パターンも同時に評価した。本研究では，けいれん直後にセロトニンとドーパミンが増加した．CBZはグルタミン酸を減少させ、fenfluramineはGABAとコリンを増加させた。LEVはアセチルコリンを増加させ，総走行距離と最高速度を増加させ，中心域での滞在時間を短縮させた．このように，作用機序の異なる抗てんかん薬は，異なる神経伝達物質や神経調節物質の動態を示したことから，今後の創薬やドラッグリポジショニングに発展する可能性があると考えられた。研究結果をまとめ、英文雑誌に投稿の準備中である。
今後は、同じ実験系を用いて、抗てんかん薬以外の薬剤を用いて、脳内の神経伝達物質を測定し、抗てんかん作用をもつ薬剤のリポジショニングの可能性を検討する。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ペンチレンテトラゾールを腹腔内投与し、全身けいれんするゼブラフィッシュを用いて、作用機序の異なる抗てんかん薬の効果を検討できた。アデノシンを含む脳内神経伝達物質・調節物質を定量し、作用機序の異なる抗てんかん薬毎に、異なった神経伝達物質・調節物質の結果を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

実験結果をまとめ、英文雑誌へ投稿する。
同じ実験系を用いて、抗てんかん薬以外の薬剤を用いて、脳内の神経伝達物質を測定し、抗てんかん作用をもつ薬剤のリポジショニングの可能性を検討する。