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2016 年度 実施状況報告書

乳酸脱水素酵素を標的とする難治性てんかん制御剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K07966
研究機関岡山大学

研究代表者

井上 剛  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (40370134)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード難治性てんかん / ケトン食療法 / 乳酸脱水素酵素 / スチリペントール / 電位依存性カルシウムチャネル / 興奮性シナプス / アセチルコリン
研究実績の概要

既存の治療薬が有効でない「難治性てんかん」の制御機構を明らかにし、創薬開発へと繋げるために、本年度は下記3項目を実施した。
1、難治性てんかんに有効な食事療法として「ケトン食療法」が知られている。我々はこれまで、ケトン食療法による抗てんかん作用に関わる分子として乳酸脱水素酵素を見出し(Science, 2015)、その乳酸脱水素酵素を阻害する化合物としてスチリペントール類似体を複数同定してきた。そこで本年度は、これらの乳酸脱水素酵素阻害剤に関してin vivo でも抗てんかん作用を示すか評価した。
2、ケトン食療法時に上昇する生体内物質として「ケトン体(アセト酢酸)」が知られている。我々はこれまで、アセト酢酸が興奮性シナプス伝達を抑制することを見出し、さらにより強力な抑制作用を持つアセト酢酸類似体も同定してきた。そこで本年度はこれらの標的を調べ、作用分子として電位依存性カルシウムチャネルを同定した。さらに in vivo 抗てんかん作用を調べ、これらが腹腔投与により抗てんかん作用を示すことを明らかにし、このアセト酢酸類似体が抗てんかん作用を発揮するのに必要な脳内濃度も決定した (Epilepsia, in press)。
3、難治性てんかんとして知られる「海馬硬化症を伴う側頭葉てんかん」に関し、そのモデルマウスを用いた解析を行い、これまでにアセチルコリンが重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた。そこで本年度は、我々が開発してきたアセチルコリンセンサーを当該てんかんモデルに適用し、てんかん活動と脳内アセチルコリン濃度の同時測定を行い、てんかん発作時のアセチルコリン挙動を解析した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究の目的は、難治性てんかんの新たな制御法を見出し、それに沿って創薬開発を進めることである。平成28年度(2年目)までに、ケトン食療法に基づく治療薬開発に向け、その作用分子として乳酸脱水素酵素と電位依存性カルシウムチャネルを同定するだけでなく、それらを阻害し抗てんかん作用を示す化合物も同定している。また、新たな難治性てんかんの制御機構としてアセチルコリンを同定し、その作用機構解析も進めている。以上を踏まえて、本研究は順調に進展していると評価した。

今後の研究の推進方策

平成29年度において、これまで見出してきた乳酸脱水素酵素阻害剤の in vivo 抗てんかん作用について、引き続き検討する。細胞レベルの電気生理学的測定を用いたメカニズム解析も行う。また、アセチルコリンによる抗てんかん作用に関しては、その作用メカニズムを明らかにするため、脳スライス標本を用いたパッチクランプ法により細胞レベルの解析を行う。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Neuronal inhibition and seizure suppression by acetoacetate and its analog, 2-phenylbutyrate.2017

    • 著者名/発表者名
      Kadowaki A, Sada N, Juge N, Wakasa A, Moriyama Y, Inoue T
    • 雑誌名

      Epilepsia

      巻: 58 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1111/epi.13718

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 覚醒マウスの海馬における緊張状態に依存したアセチルコリン変動2016

    • 著者名/発表者名
      安永 佑佳, 佐田 渚, 藤井 佐規子, 勝 孝, 井上 剛
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-21
  • [学会発表] ケトン食の抗てんかん作用メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      井上 剛
    • 学会等名
      第16回日本抗加齢医学会総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-06-10
  • [図書] Ketogenic diet and metabolic therapies.2016

    • 著者名/発表者名
      Sada N, Inoue T
    • 総ページ数
      408 (281-288)
    • 出版者
      Oxford University Press

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公開日: 2018-01-16  

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