2021 Fiscal Year Research-status Report
アストロサイト性神経回路再編異常を標的とするてんかん予防治療法の開発
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21K07793
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
佐野 史和 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (00622375)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | てんかん / アストロサイト / 苔状繊維 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的を達成するには、①てんかん性神経回路形成（苔状繊維異常発芽と再回帰性興奮性シナプス形成）時期を明らかにすること、②てんかん原生型アストロサイトとてんかん性神経回路形成の因果関係を解明することが必要となる。
初年度は、モデルマウスの苔状繊維異常発芽と再回帰性興奮性シナプス形成時期とてんかん発作閾値低下との時間的相関の解明を中心に行った。具体的には、ZnT3抗体 (苔状繊維の前シナプスマーカー)およびPSD95抗体 (後シナプスマーカー)を用いた蛍光免疫組織染色法によって、苔状繊維異常発芽と興奮性シナプス形成の経時的変化について検討した。その結果、けいれん重積発作誘発後、てんかん原生獲得までの間に、経時的に苔状繊維異常発芽が進行し続けた。一方で、PSD95の発現に関しては、技術的な問題で安定した結果が得られなかった。
また、この苔状繊維異常発芽が、けいれん閾値に与える影響をピロカルピン誘発けいれん発作によるin vivo実験で確認した。けいれん重積誘発28日後に苔状繊維異常発芽は進行し、この時期に、易けいれん性を獲得しており、苔状繊維異常発芽とけいれん閾値の低下に相関が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度に予定していた、苔状繊維異常発芽と再回帰性興奮性シナプス形成時期の解明に関して、ZnT3抗体 (苔状繊維の前シナプスマーカー)による免疫染色は当初の予定通りに実験が進捗した。しかし、PSD95の発現に関しては、技術的な問題で安定した結果が得られなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述したように、苔状繊維異常発芽とけいれん閾値の低下に相関が認められた。この苔状繊維の異常発芽に、（これまでの科研費課題で確認してきた）てんかん原生型アストロサイトが関与しているのかについて、以下の実験を追加する。
まず、次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム解析から得た複数の発現変動遺伝子について、Ca2+活動依存的なナプス新生と関連が知られているGrm5に着目し、蛍光免疫組織染色法によってその活性化の時空間的特徴を明らかにする。また、Grm5発現亢進がアストロサイトのCa2+興奮性に与える影響を、海馬急性スライス標本（ex vivo）を用いたCa2+イメージング法（アストロサイトの活動の指標）で評価する予定である。
その後、アストロサイト特異的Grm5cKOマウスにおいて、アストロサイトの異常Ca2+興奮性が抑制され（Ca2+イメージング法）、結果として苔状繊維異常発芽と興奮性シナプス形成が抑制されるか（蛍光免疫組織染色法）、てんかん発作閾値低下を予防できるか（行動観察、脳波解析）について評価する。
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| Causes of Carryover |
前回科研費課題の繰り越しがあったため、そちらの使用が優先された。研究は概ね計画にそって遂行されているため、今後は予定通り予算消化が出来ると思われる。
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