重症脳外傷患者における脳内アミロイドβ蛋白沈着と高次脳機能障害の関連

• Project/Area Number: 26462161
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Neurosurgery
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 河井 信行 香川大学, 医学部, 准教授 (40294756)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久冨 信之 香川大学, 医学部, 准教授 (20552045) ; 山本 由佳 香川大学, 医学部附属病院, 講師 (30335872) ; 岡内 正信 香川大学, 医学部, 助教 (50615036) ; 岸本 泰司 徳島文理大学, 薬学部, 准教授 (90441592)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 脳外傷 / アルツハイマー病 / アミロイドβ / 海馬

Outline of Annual Research Achievements

アルツハイマー病(AD)モデルマウスであるtriple-transgenic AD-model(3xTg-AD)マウスとwild type(WT)マウスを用い、重さ30ｇの鉄製錘を80cmの高さより自然落下させることでびまん性脳外傷を作成した。
3xTg-ADマウスでは、受傷後7日目の脳外傷群におけるモリス水迷路における空間学習記憶力の障害は非脳外傷群と比較して有意な差を認めず、海馬におけるAβの沈着にも明らかな差がなかった。ところが受傷後28日目には、脳外傷群において明らかな空間学習記憶力の低下を認め、海馬におけるAβ沈着が著名に増加していた。
WTマウスでは、受傷後7日目のモリス水迷路で脳外傷群は非脳外傷群に比較して有意に空間学習記憶力が低下し、病理組織学的検討で海馬におけるアミロイドβ(Aβ)の沈着が増加していたが、受傷28日目になると脳外傷群における空間学習記憶力の低下は改善し、同時に海馬におけるAβ沈着が減少していた。
今回の研究で、3xTg-ADマウスにおいて脳外傷が空間学習記憶力の低下を引き起こし、この障害は海馬におけるAD原因物質と考えられるAβの沈着と関連があることを明らかにした。一方、WTマウスでは脳外傷は急性期に海馬におけるAβ沈着増加を伴った空間学習記憶力障害を認めるが、この障害は慢性期になると改善し、同時に海馬におけるAβ沈着も減少していることを示した。
今回のWTマウスにおける結果は、従来までのヒトにおける病理学的知見とよく一致しており、正常脳では脳外傷急性期に沈着したAβを分解排除するメカニズムが存在すると考えられる。一方、3xTg-ADマウスにおける結果は、高齢者等でAD発症の素因を持つ脳では、脳外傷が遅発性にAβ沈着を伴った空間学習記憶力の低下を引き起こす可能性があると考えられる。

Research Products

• [Presentation] 脳外傷後脳内アミロイドβ沈着 と高次脳機能障害の関連 (2015)
  • Author(s): 河井信行、豊田康則、河北賢哉、畠山哲宗、川西正彦、三宅啓介、田宮 隆
  • Organizer: 第38回日本脳神経外傷学会
  • Place of Presentation: 徳島
  • Year and Date: 2015-03-06 – 2015-03-07
• [Presentation] 脳外傷に伴う脳内βアミロイド蓄積とアルツハイマー病の関連 (2014)
  • Author(s): 河井信行、宍戸 肇、豊田康則、畠山哲宗、川西正彦、田宮 隆
  • Organizer: 日本脳神経外科学会第73回学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-10-09 – 2014-10-11
• [Presentation] Traumatic brain injury accelerates amyloid-beta deposition in the hippocampus and impairs spatial learning ability in triple-transgenic model mouse of Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ ｄｉｓｅａｓｅ (2014)
  • Author(s): Nobuyuki Kawai, Yasunori Toyota, Hajime Shishido, Yasushi Kishimoto, Yutaka Kirino, Takashi Tamiya
  • Organizer: 5th Kagawa University-Chiang Mai University Joint Symposium (2014)
  • Place of Presentation: Chiang Mai, Thailand
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-12