てんかんモデルラットの海馬に生じる異所性顆粒細胞の形成機序に関する病理学的研究

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K18781
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 櫻井 優 山口大学, 共同獣医学部, 助教 (00747967)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: てんかん / 神経新生 / アポトーシス / 神経病理

研究実績の概要

てんかんはの脳の神経細胞の過剰な興奮により、発作を繰り返す慢性の脳疾患である。てんかん発作は海馬歯状回の神経新生を活性化させることが知られている。このてんかん発作による神経新生の活性化には、異所性顆粒細胞の形成に代表される異常が伴ない、その結果、異常な神経回路を形成することがてんかんの発症や病態の悪化につながると考えられている。一方で、異常な神経新生により生じる新生細胞の多くはアポトーシスにより死滅すると考えられており、異所性顆粒細胞にはアポトーシスを回避する機構が存在すると思われる。本年度は、ピロカルピン投与てんかんモデルラットを用いて、アポトーシス抑制タンパク質の１つであるSurvivinの発現を検討した。発作誘発後7日間BrdUを投与し新生細胞を標識したラットを、発作誘発7日後および14日後に脳を採材し、免疫組織化学的検索を行った7日群、14日群共に活発な神経新生新生が認められる一方で、新生細胞数は7日群に比べ、14日群で有意に減数していた。また、海馬には核濃縮を示す細胞やアポトーシスの指標となるssDNAおよびCleaved caspase-3に陽性を示す細胞が散見され、アポトーシスが生じていることが示唆された。Survivinの発現海は馬の顆粒細胞に広く見られ、またDoublecortinに陽性を示す未熟な神経細胞の一部にも認められた。加えて、海馬門部に存在しCalbindinに陽性を示す異所性顆粒細胞においてもSurvivinの発現が認められた。以上の結果から、Survivnを発現することでアポトーシスを回避することが異所性顆粒細胞の形成に関与しうると考えている。

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

てんかんモデルラットの発作誘発後にBrdUを7日間投与することでこの期間の新生細胞を標識した。BrdU陽性新生細胞の数は発作誘発7日後から14日後にかけてで減数しており、新生細胞が死滅していることが示唆された。加えて、核濃縮を示す細胞やアポトーシスの指標となるssDNAおよびCleaved caspase-3に陽性を示す細胞が散見されたことからアポトーシスによる細胞死が生じていると考えられた。一方で、アポトーシスを抑制するSurvivinの発現が未熟な神経細胞の一部（Doublecortin陽性）および異所性顆粒細胞（Calbindin陽性、海馬門部に分布）に見られた。Survivinの発現がてんかん発作による異常な神経新生におけるアポトーシス回避機構であり、異所性顆粒細胞の形成に関わることが考えられた。

今後の研究の推進方策

今後は、Survivinの発現機序について検討を進めたい。てんかんの海馬ではグリア細胞（ミクログリア、アストログリアなど）の活性化が生じることが知られており、グリア細胞が活発な神経新生に関与することが考えられる。グリア細胞の活性阻害剤などを用いることでSurvivnの発現の変化を検討する。

研究成果

• [雑誌論文] Establishment of a Novel Model for Anticancer Drug Resistance in Three-Dimensional Primary Culture of Tumor Microenvironment (2016)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Usui, Masashi Sakurai, Shuhei Enjoji, Hideyoshi Kawasaki, Koji Umata, Takashi Ohama, Nobuyuki Fujiwara, Ryotaro Yabe, Shunya Tsuji, Hideyuki Yamawaki, Shoichi Hazama, Hiroko Takenouchi, Masao Nakajima, Ryouichi Tsunedomi, Nobuaki Suzuki, Hiroaki Nagano, Koichi Sato
  • 雑誌名: Stem Cells International 巻: - ページ: -
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2016/7053872
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Th2型免疫応答誘導モデルであるNippostrongylus brasiliensis感染マウスにおける成体脳の神経新生に関する病理学的検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 倉地 淳也、櫻井 優、坂井 祐介、岡本 圭介、森本 將弘
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 日本大学湘南キャンパス（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-09-06 – 2016-09-08
• [学会発表] Th2型免疫応答モデルマウス確立への試み (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡本 圭介、坂井 祐介、櫻井 優、倉地 淳也、森本 將弘
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 日本大学湘南キャンパス（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-09-06 – 2016-09-08