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脳卒中患者の機能回復における臨界期の回路研究

計画研究

研究領域脳の若返りによる生涯可塑性誘導ーiPlasticityー臨界期機構の解明と操作
研究課題/領域番号 20H05922
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関横浜市立大学

研究代表者

高橋 琢哉  横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (20423824)

研究分担者 阿部 弘基  横浜市立大学, 医学部, 助教 (40737409)
研究期間 (年度) 2020-11-19 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
123,370千円 (直接経費: 94,900千円、間接経費: 28,470千円)
2024年度: 23,010千円 (直接経費: 17,700千円、間接経費: 5,310千円)
2023年度: 23,010千円 (直接経費: 17,700千円、間接経費: 5,310千円)
2022年度: 23,010千円 (直接経費: 17,700千円、間接経費: 5,310千円)
2021年度: 21,840千円 (直接経費: 16,800千円、間接経費: 5,040千円)
2020年度: 32,500千円 (直接経費: 25,000千円、間接経費: 7,500千円)
キーワード臨界期 / AMPA受容体 / GABA受容体 / 脳卒中 / PET / リハビリテーション / E-I balance / PETイメージング
研究開始時の研究の概要

脳卒中後には機能回復がみられる「臨界期」が存在する. この臨界期の生物学的な根拠はヒトでは明らかにされていない. 本研究では, ヒト生体脳で興奮-抑制バランス(E/I balance)を代替的に測定する方法を興奮性AMPA受容体PETと抑制性GABA受容体を組み合わせて確立する. さらにヒト脳卒中患者でのE/I balanceと機能回復程度との関係を調べ, 生涯可塑性誘導の生物学的根拠を解明する.

研究実績の概要

脳卒中後に神経回路の可塑性が上昇し機能回復の能力が高い一種の「臨界期」が生じることが知られているが、そのメカニズムと発達期臨界期の共通点や相違は明らかになっていない。本計画研究では、神経可塑性を中核的に担う興奮性グルタミン酸AMPA受容体と抑制性GABA受容体のPETプローブ([11C]K-2, [11C]flumazenil)を用いて、脳卒中亜急性期における麻痺や失語の機能回復程度と[11C]K-2と [11C]flumazenilのPET画像から測定される脳内AMPA受容体/GABA受容体発現比との相関を解析し、脳内E-I balanceと機能回復との関係を明らかにすることを領域設定期間内における目的としている。中間評価時点までに、横浜市立大学病院において[11C]flumazenilの合成とPET撮像体制を確立すること及び上記目的を達成するための特定臨床研究の開始を目的としていたが、両者は予定通りに達成された。特定臨床研究は実施計画番号 jRCTs031220365 としてjRCT (臨床研究等提出・公開システム)に登録されている。また予備的検討として、上記と並行して、これまでに得られたデータに基づいてリハビリテーション開始前の脳内AMPA受容体発現密度とリハビリテーション効果の予後の相関を示す脳内領域を明らかにするための解析を行なった。さらに、対照として用いることになる健常者(非疾患対象者)の[11C]K-2と [11C]flumazenilのPET画像の収集を行った。また、牛場(計画研究)と連携し、脳卒中リハビリテーションに対するBMI介入時におけるE-I balanceを検討するための臨床研究計画について策定を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

PET撮像枠が他研究で使用されていたため、脳卒中亜急性期患者に対するAMPA受容体PET-GABA受容体PETのダブルイメージングの臨床研究に関してはリクルートが遅れている。

今後の研究の推進方策

PET使用枠が競合する他3研究が終了したため、次年度は脳卒中亜急性期患者に対するAMPA受容体PET-GABA受容体PETのダブルイメージングの臨床研究のリクルートの促進が見込める。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 5件、 招待講演 12件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of [18F] fluorine-labeled K-2 derivatives as radiotracers for AMPA receptors2022

    • 著者名/発表者名
      Arisawa Tetsu、Kimura Kimito、Miyazaki Tomoyuki、Takada Yuuki、Nakajima Waki、Ota Wataru、Ichijo Sadamitsu、Sano Akane、Hirao Yuuka、Kurita Jun-ichi、Nishimura Yoshifumi、Takahashi Takuya
    • 雑誌名

      Nuclear Medicine and Biology

      巻: 110-111 ページ: 47-58

    • DOI

      10.1016/j.nucmedbio.2022.04.009

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Translational medicine of the glutamate AMPA receptor2021

    • 著者名/発表者名
      MIYAZAKI Tomoyuki、ABE Hiroki、UCHIDA Hiroyuki、TAKAHASHI Takuya
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Academy. Ser. B: Physical and Biological Sciences

      巻: 97 号: 1 ページ: 1-21

    • DOI

      10.2183/pjab.97.001

    • NAID

      130007966417

    • ISSN
      0386-2208, 1349-2896
    • 年月日
      2021-01-08
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] [11C]K-2 image with positron emission tomography represents cell surface AMPA receptors.2021

    • 著者名/発表者名
      Arisawa T, Miyazaki T, Ota W, Sano A, Suyama K, Takada Y, Takahashi T
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 173 ページ: 106-113

    • DOI

      10.1016/j.neures.2021.05.009

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activity‐induced secretion of semaphorin 3A mediates learning2021

    • 著者名/発表者名
      Jitsuki‐Takahashi Aoi、Jitsuki Susumu、Yamashita Naoya、Kawamura Meiko、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Sano Akane、Nakamura Fumio、Goshima Yoshio、Takahashi Takuya
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 00 号: 10 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1111/ejn.15210

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biodistribution and radiation dosimetry of the positron emission tomography probe for AMPA receptor, [11C]K-2, in healthy human subjects2021

    • 著者名/発表者名
      Hatano Mai、Miyazaki Tomoyuki、Ishiwata Yoshinobu、Nakajima Waki、Arisawa Tetsu、Kuroki Yoko、Kobayashi Ayako、Takada Yuuki、Ogawa Matsuyoshi、Kawamura Kazunori、Zhang Ming-Rong、Higuchi Makoto、Taguri Masataka、Kimura Yasuyuki、Takahashi Takuya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 1598-1598

    • DOI

      10.1038/s41598-021-81002-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Edonerpic maleate accelerates recovery of upper limb motor function from spinal injury in nonhuman primates2023

    • 著者名/発表者名
      浦丸浩一,阿部弘基,中島和希,鈴木迪諒,横山 修,矢野武明,西村幸男,高橋琢哉
    • 学会等名
      日本生理学会 第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A Novel PET Tracer for AMPA Receptors Characterizes Neuropsychiatric Disorders in Human.2022

    • 著者名/発表者名
      Takuya Takahashi
    • 学会等名
      33rd CINP Hybrid World Congress of Neuropsychopharmacology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シナプス生理学のトランスレーショナルメディシン2022

    • 著者名/発表者名
      高橋琢哉
    • 学会等名
      第59回日本リハビリテーション医学会学術集会スポンサード講演
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経疾患横断的AMPA受容体分布の検討2022

    • 著者名/発表者名
      波多野真依,宮崎智之,中島和希,永露 毅,中野晃太郎,木村裕一,内田裕之,高橋琢哉
    • 学会等名
      NEURO2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト生体におけるシナプス可塑性の可視化と操作2022

    • 著者名/発表者名
      高橋琢哉
    • 学会等名
      NEURO2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シナプス生理学のtranslational medicine2022

    • 著者名/発表者名
      高橋琢哉
    • 学会等名
      Progress in Mind Japan RC Webinar 第3回
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Translational medicine with the PET tracer for glutamate AMPA receptor2022

    • 著者名/発表者名
      Takuya Takahashi
    • 学会等名
      13th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology (WFNMB 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シナプス生理学のtranslational medicine2022

    • 著者名/発表者名
      高橋琢哉
    • 学会等名
      第49回日本小児臨床薬理学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シナプス生理学のtranslational medicine2022

    • 著者名/発表者名
      高橋琢哉
    • 学会等名
      第102回慶應医学会総会・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シナプス生理学のトランスレーショナルアプローチ2022

    • 著者名/発表者名
      高橋琢哉
    • 学会等名
      慶應義塾大学医学部主催 新次元開拓セミナーシリーズ第13回
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シナプス生理学のトランスレーショナルアプローチ2022

    • 著者名/発表者名
      高橋琢哉
    • 学会等名
      第13回ニューロリハビリテーション学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グルタミン酸AMPA受容体のtranslational medicine2021

    • 著者名/発表者名
      高橋琢哉
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シナプス生理学のトランスレーショナルアプローチ2021

    • 著者名/発表者名
      高橋琢哉
    • 学会等名
      第117回日本精神神経学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Translational medicine of glutamate AMPA receptor2021

    • 著者名/発表者名
      Takuya Takahashi
    • 学会等名
      IRCN(International Research Center for Neurointelligence)セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AMPA受容体のtranslational medicine2021

    • 著者名/発表者名
      高橋琢哉
    • 学会等名
      【次世代脳】冬のシンポジウム「次世代マルチスケール脳企画」脳基礎神経科学と臨床精神が融合したブレークスルー研究の育て方
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AMPA受容体のtranslational medicine2021

    • 著者名/発表者名
      高橋琢哉
    • 学会等名
      第23回日本ヒト脳機能マッピング学会 共催セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規PET薬剤を用いた生体脳内でのAMPA受容体のダイナミズムの可視化2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎智之,中島和希,有澤 哲,樋口真人,高橋琢哉
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CRMP2結合化合物による中枢神経損傷後の運動機能促進2021

    • 著者名/発表者名
      實木 亨,高橋琢哉
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] AMPA受容体を可視化するPET薬剤により見えてきた精神疾患発症の分子基盤2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎智之,中島和希,波多野真依,永露 毅,内田裕之,高橋琢哉
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] ブレインサイエンス・レビュー20222022

    • 著者名/発表者名
      廣川 信隆、板東 武彦、岡田 康志
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      アドスリー
    • ISBN
      9784910513065
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-11-24   更新日: 2024-06-24  

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