中枢神経系への放射線照射によって生じる高次機能障害の評価及び予防法

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24650168
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 石内 勝吾 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10312878)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富永 大介 琉球大学, その他部局等, その他 (00112160)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 認知科学 / 放射線治療 / 海馬 / 神経幹細胞 / 神経前駆細胞

Outline of Annual Research Achievements

本研究では放射線の副作用を海馬歯状回の神経新生機能の低下としてとられる視点から細胞,動物モデルによる基盤解析及びヒトを対象に高気圧酸素療法（HBO）を併用することで認知能低下、脳機能保護への影響を捉えることを目的とし琉球大学倫理委員会の許諾を得て研究を実施した。その結果、放射線を2Gy 5回全脳照射したマウスおよび動物用チェンバーを用いて高気圧酸素２気圧20分100%酸素を併用（HBO併用）した群との比較解析では放射線はDoublecortin陽性神経前駆細胞の発育・増生を選択的に阻害する事が判明した。さらにHBO併用群では神経前駆細胞の発育が保護されている所見を得た。又両群ともより未分化の神経幹細胞は保持されていた。これら動物モデルによる基盤解析から臨床的に放射線障害により誘発される海馬機能低下を阻止するためには神経幹細胞の増殖と同時に神経前駆細胞への分化を促進する事が治療法の確立につながるものと考えられた。臨床症例の解析からは放射線4Gy-12Gy相当の海馬被爆によりfMRＩ(GE Health Care　3T MRI Discovery 750) lure taskで解析したパターン分離能によって評価される神経新生能の著しい低下が示唆され今後ヒトにおける海馬機能の評価法を確立する事で臨床的な海馬機能モニタリングが可能になると思われる。

Research Products

• [Journal Article] Effect of caffeine contained in a cup of coffee on microvascular function in healthy subjects. (2015)
  • Author(s): Noguchi K, Matsuzaki T, Sakanashi M, Hamadate N, Uchida T, Kina-Tanada M, Kubota H, Nakasone J, Sakanashi M, Ueda S, Masuzaki H, Ishiuchi S, Ohya Y, Tsutsui M.
  • Journal Title: J Pharmacol Sci. Volume: 127 Pages: 217-22
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2015.01.003.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a novel cell-penetrating peptide targeting human glioblastoma cell lines as a cancer-homing transporter. (2015)
  • Author(s): Higa M, Katagiri C, Shimizu-Okabe C, Tsumuraya T, Sunagawa M, Nakamura M, Ishiuchi S, Takayama C, Kondo E, Matsushita M.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 457 Pages: 206-12
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.12.089.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] γ-Oryzanol Protects Pancreatic β-Cells Against Endoplasmic Reticulum Stress in Male Mice. (2015)
  • Author(s): Kozuka C, Sunagawa S, Ueda R, Higa M, Tanaka H, Shimizu-Okabe C, Ishiuchi S, Takayama C, Matsushita M, Tsutsui M, Miyazaki J, Oyadomari S, Shimabukuro M, Masuzaki H.
  • Journal Title: Endocrinology. Volume: 156 Pages: 1242-50
  • DOI: 10.1210/en.2014-1748.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Progression of cerebellar chronic encapsulated expanding hematoma during late pregnancy after gamma knife radiosurgery for arteriovenous malformation. (2014)
  • Author(s): Watanabe T, Nagamine H, Ishiuchi S.
  • Journal Title: Surg Neurol Int. Volume: 5 Pages: 575-9
  • DOI: 10.4103/2152-7806.148054.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of an experimentally useful model of acute myocardial infarction: 2/3 nephrectomized triple nitric oxide synthases-deficient mouse. (2014)
  • Author(s): Uchida T, Furuno Y, Tanimoto A, Toyohira Y, Arakaki K, Kina-Tanada M, Kubota H, Sakanashi M, Matsuzaki T, Noguchi K, Nakasone J, Igarashi T, Ueno S, Matsushita M, Ishiuchi S, Masuzaki H, Ohya Y, Yanagihara N, Shimokawa H, Otsuji Y, Tamura M, Tsutsui M.
  • Journal Title: Development of an experimentally useful model of acute myocardial infarction: 2/3 nephrectomized triple nitric oxide synthases-deficient mouse. Volume: 77 Pages: 29-41
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2014.09.021.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Usefulness of the apparent diffusion coefficient (ADC) for predicting the consistency of intracranial meningiomas. (2014)
  • Author(s): Yogi A, Koga T, Azama K, Higa D, Ogawa K, Watanabe T, Ishiuchi S, Murayama S.
  • Journal Title: Clin Imaging. Volume: 38 Pages: 802-7
  • DOI: 10.1016/j.clinimag.2014.06.016.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhanced expression of proapoptotic and autophagic proteins involved in the cell death of glioblastoma induced by synthetic glycans. (2014)
  • Author(s): Faried A, Arifin MZ, Ishiuchi S, Kuwano H, Yazawa S.
  • Journal Title: J Neurosurg. Volume: 120 Pages: 1298-308
  • DOI: 10.3171/2014.1.JNS131534.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 神経膠芽腫に対するAktを標的とした分子標的療法 (2014)
  • Author(s): 渡邉 孝, 菅原健一, 長嶺英樹, 石内勝吾
  • Journal Title: 琉球医学会雑誌 Volume: 33 Pages: 1-8
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Hyperbaric oxygenation treatment improves radioresponse in glioblastoma xenograft mouse model. (2015)
  • Author(s): Katagiri C, Matsushita M, Ishiuchi S.
  • Organizer: The 5th International Society of Radiation Neurobiology Conference
  • Place of Presentation: 高崎シティギャラリー
  • Year and Date: 2015-02-21 – 2015-02-21
• [Presentation] 神経線維腫症1型に合併した椎骨動静脈瘻の治療1例 ～再発なく長期経過良好な治療例～ (2014)
  • Author(s): 田村貴光
  • Organizer: 第30回日本脳神経血管内治療学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-04
• [Presentation] 先天性第XI因子欠損症を合併した中心前回膠芽腫の一例 (2014)
  • Author(s): 菅原健一、金城雄生、小林繁貴、長嶺英樹、外間洋平、宮城智央、田村貴光、渡邉 孝、石内勝吾
  • Organizer: 第32回日本脳腫瘍学会学術集会
  • Place of Presentation: シェラトン・グランデ・トーキョーベイ・ホテル（舞浜）
  • Year and Date: 2014-11-30 – 2014-11-30
• [Presentation] Balloon occlusion test in carotid body tumors (2014)
  • Author(s): 田村貴光
  • Organizer: 第73回日本脳神経外科学会学術総会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪
  • Year and Date: 2014-10-11 – 2014-10-11
• [Presentation] 中枢神経系への放射線照射によって生じる高次機能障害の評価及び予防法 (2014)
  • Author(s): 石内勝吾
  • Organizer: 第73回日本脳神経外科学会学術総会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪
  • Year and Date: 2014-10-10 – 2014-10-10
• [Presentation] 3次元CG支援による脳神経外科 (2014)
  • Author(s): 宮城智央, 小林繁貴, 金城雄生, 長嶺英樹, 外間洋平, 西村正彦, 田村貴光, 菅原健一, 渡邉孝, 石内勝吾
  • Organizer: 第73回日本脳神経外科学会学術総会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル新高輪
  • Year and Date: 2014-10-10 – 2014-10-10
• [Presentation] 脳科学に基づいた脳神経外科学の発展をめざして (2014)
  • Author(s): 石内勝吾
  • Organizer: 第8回奈良脳腫瘍研究会
  • Place of Presentation: スイス南海大阪
  • Year and Date: 2014-10-03 – 2014-10-03
  • Invited
• [Presentation] ｢中枢神経系への放射線照射によって生じる高次機能障害の評価及びその予防法｣ (2014)
  • Author(s): 石内勝吾
  • Organizer: 第36回日本生物学的精神医学会 第57回日本神経化学会 合同年会
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂
  • Year and Date: 2014-09-30 – 2014-09-30
  • Invited
• [Presentation] 神経幹細胞とグリオーマー遺伝子から疾患までの垂直的統合研究 (2014)
  • Author(s): 石内勝吾
  • Organizer: 第16回 ブレインサイエンス研究会 ｢分子を基盤とした神経機能と病態」
  • Place of Presentation: 沖縄かりゆしアーバンリゾート・ナハ
  • Year and Date: 2014-06-28 – 2014-06-28
  • Invited
• [Presentation] 脳科学に基づいた脳神経外科学の発展をめざして ーDevelopment of neurological surgery based on brain scienceー (2014)
  • Author(s): 石内勝吾
  • Organizer: 群馬大学医学部脳神経外科同門会講演
  • Place of Presentation: マーキュリーホテル前橋
  • Year and Date: 2014-06-21 – 2014-06-21
  • Invited