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小児難治てんかん手術例における脳梁髄鞘化の発達プロファイリング

研究課題

研究課題/領域番号 20K09402
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56010:脳神経外科学関連
研究機関独立行政法人国立病院機構(長崎医療センター臨床研究センター)

研究代表者

小野 智憲  独立行政法人国立病院機構(長崎医療センター臨床研究センター), 脳神経外科, 脳神経外科医長 (10393456)

研究分担者 本田 涼子  独立行政法人国立病院機構(長崎医療センター臨床研究センター), 小児科, 医師 (70457555)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード髄鞘化 / 大脳白質 / 脳梁 / ミエリン塩基性タンパク / MRI / てんかん / 小児 / 拡散テンソルイメージング / 髄消化 / 年齢 / 大脳 / 発達 / 小児期 / 大脳成熟 / 神経線維 / 神経伝導速度 / MRI
研究開始時の研究の概要

薬剤抵抗性てんかんの手術対象患者において、MRI拡散強調撮影を用いた大脳白質(脳梁)のパラメーターの計測と、手術(脳梁離断術)時に測定する脳梁神経伝導速度を比較し、それらの年齢依存的相関を明らかにする。さらにその年齢依存的変化を説明しうる分子生物学的な背景を解明するため、同手術時に採取した脳梁の組織検体を用いて、軸索の髄鞘化などに関与する蛋白質の定量を行う。これらの得られたデータをもとに、非侵襲なMRIで計測したパラメーターから、脳梁の神経伝導機能や軸索の髄鞘化量を推定するための相関曲線を作成し、小児脳の成熟度判定や疾病の診断など、臨床的に利用可能な手法を確立する。

研究成果の概要

ミエリン塩基性タンパク(MBP)は、大脳白質の髄鞘形成に関与する主要なタンパクであり、酵素免疫測定法(ELISA)などの手法によって定量測定できる。本研究は、脳梁離断術を受けたてんかん患者から採取した白質組織内のMBP含有量とMRI拡散テンソルイメージング(DTI)における年齢依存的変化とを相関させた。生後8~267ヵ月の患者を対象とした。MRI-DTI データから脳梁の見かけの拡散係数 (ADC)を計測した。採取した白質組織からELISAを用いてMPB含有量を測定した。最後に、これらのデータを12人の患者間で個別に比較したところ、MPB量とADCの値との間に強い負の相関がみられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳の発達における主要な特徴の1つは髄鞘形成である。MRI は加齢に伴う白質の変化を視覚化し、それは髄鞘化によると説明されているが、ヒトにおける直接的な証拠はなかった。本前向き研究は小規模なパイロット研究ではあるが、MRI-DTI で同定されたヒトの脳梁における成長に伴う信号変化が、大脳白質線維のMBP 含有量の増加と強く相関し、髄鞘形成を表しているという初めての直接的な証拠を提供するものである。これにより、脳発達を可視化する検査としてのMRIの妥当性が示され、今後の診断技術にも貢献できると考える。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Direct evidence that age-related changes in MRI-DTI in the human corpus callosum represent the development of myelination2023

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Ono, Ryoko Honda, Atsushi Shimasaki, Daiki Uchida, Shiro Baba, Keisuke Toda, Hiroshi Baba
    • 学会等名
      第65回日本小児神経学会学術集会(国際セッション)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Early onset epilepsies: neurobiology and novel therapeutic strategies: Undetectable or subtle GFAP expression in cortical astrocytes as a potential pathological hallmark in patients with developmental and epileptic encephalopathy2022

    • 著者名/発表者名
      Ono Tomonori, Honda Ryoko, Toda Keisuke, Baba Shiro, Daiki Uchida, Baba Hiroshi, Shiro Miura, Masahiro Ito, Hajime Miyata
    • 学会等名
      XVI Workshop on Neurobiology of Epilepsy
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] てんかん外科からニューロサイエンス発信:ヒトにおける脳梁の機能的、および形態的な年齢依存的成熟過程を直接観察する2021

    • 著者名/発表者名
      小野智憲
    • 学会等名
      第44回日本てんかん外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] てんかん外科からニューロサイエンス発信:ヒトにおける脳梁の機能的、および形態的な年齢依存的成熟過程を直接観察する2021

    • 著者名/発表者名
      小野智憲、馬場啓至、馬場史郎、本田涼子、内田大貴、戸田啓介
    • 学会等名
      第44回日本てんかん外科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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