| Project/Area Number |
19KK0193
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
南部 篤 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 教授 (80180553)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
知見 聡美 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 助教 (30396262)
ドィーワヒュー インドリアニ 生理学研究所, システム脳科学研究領域, NIPSリサーチフェロー (40829181)
長谷川 拓 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 特任研究員 (90713256)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
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| Keywords | パーキンソン病 / 大脳基底核 / 大脳基底核疾患 / 運動制御 / 神経生理学 |
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| Outline of Research at the Start |
パーキンソン病に対して脳内に電極を埋め込み刺激をする治療法が有効であるが、脳外科手術を必要とする。ウイルスベクターによる神経活動ブロックと、超音波の収束照射を組み合わせて、１）パーキンソン病モデルサルにベクターを全身投与し、２）脳局所に超音波を照射することにより血液脳関門を開けベクターを取り込ませ、３）目的の抑制性受容体が発現した段階で受容体に作用する薬剤を全身投与することにより脳局所の神経活動をブロックする、という非侵襲的なパーキンソン病治療法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
パーキンソン病サルの特定の脳部位にウイルスベクターを注入し、治療することを計画している。そのため、ターゲットになる脳部位を正確に同定する必要がある。スペインCINACとの共同研究は、新型コロナウイルス感染症のため訪問して実験を行うことはできなかったが、緊密な連絡をとることにより正常カニクイザルにおいて、淡蒼球外節、内節、視床下核の上肢領域を同定することができた。
日本においては、引き続き正常ニホンザルに化学遺伝学的手法を用いることにより、視床下核をブロックすることを行った。さらにドーパミン神経毒であるMPTPを投与したニホンザルの淡蒼球外節、内節から神経活動を記録することにより、パーキンソン病の病態を調べた。正常サルでは大脳皮質を電気刺激すると、淡蒼球外節、内節で早い興奮、抑制、遅い興奮の３相性の反応が生じるが、パーキンソン病サルでは、淡蒼球外節の遅い興奮が増強し、淡蒼球内節の抑制が減弱していた。L-ドパの全身投与により症状が改善すると、皮質由来の反応は正常化した。また、薬理学的に視床下核をブロックすると、パーキンソン病症状が改善すると同時に、淡蒼球内節の抑制が回復した。これらのことから、パーキンソン病の際の本質的な変化は、従来から言われている発射頻度や発射パターンの変化ではなく、大脳皮質―線条体―淡蒼球内節路（直接路）を介する神経伝達の減弱であることがわかった。また、視床下核ブロックするとパーキンソン病が治療でき、そのメカニズムとして直接路を介する神経伝達の相対的な回復が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
海外共同研究先でサルを用いた神経生理学的実験が進みつつあること、日本においても、大脳基底核を化学遺伝学的手法によってブロックできることを示すとともに、パーキンソン病の病態や治療メカニズムについて明らかにするなど、実験計画が順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
海外共同研究先でのサルの大脳基底核マッピングに関する共同実験を継続するとともに、日本においてはパーキンソン病モデルサルの視床下核を化学遺伝学的手法を用いてブロックをする実験を開始する。
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