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温度生物学を基盤とした新規神経治療パラダイムの創成

研究課題

研究課題/領域番号 16H05438
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 脳神経外科学
研究機関山口大学

研究代表者

野村 貞宏  山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (20343296)

研究分担者 柴崎 貢志  群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (20399554)
美津島 大  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70264603)
富永 真琴  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター), 教授 (90260041)
研究協力者 森 尚昌  
森山 博史  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードbrain cooling / epilepsy / active potential / TRPM8 / 温度生物学 / てんかん / TRP / 局所脳冷却 / Neuromodulation
研究成果の概要

局所脳冷却療法がてんかん発作を止め、脳卒中時の脳保護に有効であることが明らかになりつつある。本研究では同治療法の作用を3点解明した。1.焦点冷却に有効な脳温15℃は、神経ネットワークの遮断には不十分である。2.15℃での神経細胞は電流刺激による脱分極頻度が低下し、それによって発作が止まる。3.低温による脳機能変化はTRPM8 channelを作動させたとき、およびTRPV4 channelを阻害したときの脳機能変化に類似している。すなわちTRP channelに機能変化を与えることが脳冷却療法の機序である。さらに言えば、TRP channelに影響する薬剤で脳冷却療法を代用できる可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

てんかんは神経細胞の異常興奮による発作を繰り返し起こす疾患、脳卒中は不可逆的な高次脳機能障害や運動機能障害を来す疾患で、いずれも難治である。てんかん焦点を冷却して発作を抑制する局所脳冷却技術と、脳卒中から脳を保護する技術が開発されている。本研究では脳温と神経ネットワークの関係、脳温と神経細胞活動の関係、脳温とTRP channelsの作用の関係を解明した。これでてんかんと脳卒中に対して脳冷却療法が有効であることが分子、細胞レベルからも証明されたことになり、冷却デバイスの開発、脳温測定機器の開発、TRP channel関連創薬等、臨床応用が推進される期待が高まった。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 10件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Limitations of Local Brain Cooling on Generalized Motor Seizures from Unknown Foci in Awake Rats2019

    • 著者名/発表者名
      He Y, Inoue T, Nomura S, Maruta Y, Kida H, Yamakawa T, Hirayama Y, Imoto H, Suzuki M.
    • 雑誌名

      Neurologia medico-chirurgica

      巻: 59 号: 4 ページ: 147-153

    • DOI

      10.2176/nmc.oa.2018-0112

    • NAID

      130007632870

    • ISSN
      0470-8105, 1349-8029
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reduction of spike generation frequency by cooling in brain slices from rats and from patients with epilepsy.2018

    • 著者名/発表者名
      Nomura S & Kida H, Hirayama Y, Imoto H, Inoue T, Moriyama H, Mitsushima D, Suzuki M.
    • 雑誌名

      J Cerebr Blood F Met.

      巻: - 号: 11 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1177/0271678x18795365

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design of focal brain cooling system for suppressing epileptic seizures.2017

    • 著者名/発表者名
      Hata K, Fujiwara K, Kano M, Inoue T, Nomura S, Imoto H, Suzuki M.
    • 雑誌名

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc

      巻: 2017 ページ: 283-286

    • DOI

      10.1109/embc.2017.8036817

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Epidural focal brain cooling abolishes neocortical seizures in cats and non-human primates2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue Takao、Fujii Masami、Kida Hiroyuki、Yamakawa Toshitaka、Maruta Yuichi、Tokiwa Tatsuji、He Yeting、Nomura Sadahiro、Owada Yuji、Yamakawa Takeshi、Suzuki Michiyasu
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 122 ページ: 35-44

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.04.007

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of focal brain cooling on extracellular concentration of neurotransmitters in patients with epilepsy2017

    • 著者名/発表者名
      Sadahiro Nomura, Takao Inoue, Hirochika Imoto, Eiichi Suehiro, Yuichi Maruta, Yuya Hirayama, Michiyasu Suzuki
    • 雑誌名

      Epilepsia

      巻: 58 号: 4 ページ: 627-634

    • DOI

      10.1111/epi.13704

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Glycine release from astrocytes via functional reversal of GlyT1.2017

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki K, Hosoi N, Kaneko R, Ishizaki Y, Yamada K
    • 雑誌名

      J. Neurochem.

      巻: 140 号: 3 ページ: 395-403

    • DOI

      10.1111/jnc.13741

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Unique Distribution of Benzodiazepine Receptors in the Brain during the First Two Years of Life.2016

    • 著者名/発表者名
      Nomura S, Koizumi H, Suehiro E, Kiya H, Suzuki M
    • 雑誌名

      Pediatr Neurosurg

      巻: 51 号: 5 ページ: 244-248

    • DOI

      10.1159/000445903

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Brain Temperature on Cerebrovascular Autoregulation During the Acute Stage of Severe Traumatic Brain Injury.2016

    • 著者名/発表者名
      Koizumi H, Suehiro E, Fujiyama Y, Yoneda H, Ishihara H, Nomura S, Fujii M, Suzuki M
    • 雑誌名

      Acta Neurochir

      巻: 122 ページ: 193-197

    • DOI

      10.1007/978-3-319-22533-3_39

    • ISBN
      9783319225326, 9783319225333
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Motor training promotes both synaptic and intrinsic plasticity of layer II/III pyramidal neurons in the primary motor cortex.2016

    • 著者名/発表者名
      Kida H, Tsuda Y, Ito N, Yamamoto Y, Owada Y, Kamiya Y, Mitsushima D.
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: in press 号: 8 ページ: 3494-507

    • DOI

      10.1093/cercor/bhw134

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] TRPV1 is crucial for proinflammatory STAT3 signaling and thermoregulation-associated pathways in the brain during inflammation.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida A, Furube E, Mannari T, Takayama Y, Kittaka H, Tominaga M, Miyata S
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 18 号: 1 ページ: 26088-26088

    • DOI

      10.1038/srep26088

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 脳冷却によるてんかん発作抑制の機序解明2019

    • 著者名/発表者名
      野村貞宏、井本浩哉、井上貴雄、森山博史、鈴木倫保
    • 学会等名
      第42回日本てんかん外科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] PIT modelに対する局所脳冷却およびTRPV4 antagonistの脳保護効果2019

    • 著者名/発表者名
      森尚昌,藤山雄一,森山博史,井上貴雄,岡史朗,末廣栄一,石原秀行,野村貞宏,鈴木喜郎,富永真琴,鈴木倫保
    • 学会等名
      第44回日本脳卒中学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Suppression of Generalized Onset Motor Seizure in a Rat Model by Focal Brain Cooling.2018

    • 著者名/発表者名
      Sadahiro Nomura, Yeting He, Takao Inoue, Hirochika Imoto, Hiroshi Moriyama, Takuma Nishimoto, Michiyasu Suzuki
    • 学会等名
      The 46th. International Society for Pediatric Neurosurgery
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラットの全般性てんかんに対する局所脳冷却療法の効果2018

    • 著者名/発表者名
      野村貞宏、井本浩哉、藤山雄一、森尚昌、鈴木倫保
    • 学会等名
      一般社団法人日本脳神経外科学会 第76回学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] PIT modelに対する局所脳冷却およびTRPV4 antagonistの脳保護効果2018

    • 著者名/発表者名
      森尚昌,藤山雄一,森山博史,井上貴雄,岡史朗,末廣栄一,石原秀行,野村貞宏,鈴木喜郎,富永真琴,鈴木倫保
    • 学会等名
      一般社団法人日本脳神経外科学会 第76回学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] TRPM8チャネル活性化による薬剤誘発性てんかん様異常脳波の抑制効果2018

    • 著者名/発表者名
      森山博史、野村貞宏、木田裕之、井上貴雄、井本浩哉、丸田雄一、藤山雄一、土師康平、美津島大、鈴木倫保
    • 学会等名
      第52回日本てんかん学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Influence of a cooling compound, icilin, on penicillin G-induced epileptiform discharges in a rat model: Validation of focal cortical cooling effects by TRPM8 activation.2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Moriyama, Sadahiro Nomura, Hiroyuki Kida, Takao Inoue, Hirochika Imoto, Yuichi Maruta, Yuichi Fujiyama, Dai Mitsushima, Michiyasu Suzuki.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 難治性てんかんに対する局所脳冷却療法のための脳波・脳温・脳血流同時計測用マルチモーダルセンサの開発2017

    • 著者名/発表者名
      野村貞宏、井上貴雄、井本浩哉 、山川俊貴、丸田雄一、庭山雅嗣、平山祐哉、鈴木倫保
    • 学会等名
      日本てんかん外科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effects of focal brain cooling in patients with intractable epilepsy: changes in intraoperative electrocorticogram and neurotransmitter concentrations2016

    • 著者名/発表者名
      Sadahiro Nomura, Takao Inoue, Hirochika Imoto, Yuichi Maruta, Eiichi Suehiro, Yuya Hirayama, Michiyasu Suzuki
    • 学会等名
      44th Annual Meeting of the International Society for Pediatric Neurosurgery
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-10-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 病態脳に対するBMI技術展開を睨んだ皮質脳波・脳表温・脳血液動態の同時計測によるマルチモーダルセンサの開発2016

    • 著者名/発表者名
      野村貞宏、井上貴雄、井本浩哉、山川俊貴、丸田雄一、庭山雅嗣、平山祐哉、鈴木倫保
    • 学会等名
      一般社団法人日本脳神経外科学会 第75回学術総会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 難治性てんかん症例における神経伝達物質濃度と、局所大脳冷却によるその変化:術中microdialysisによる検討2016

    • 著者名/発表者名
      野村貞宏、西本拓真、鈴木倫保
    • 学会等名
      第44回日本小児神経外科学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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