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2018 年度 実施状況報告書

チック症の発現機序を紐解く-光イメージング法を用いたアプローチ-

研究課題

研究課題/領域番号 18K06852
研究機関神戸大学

研究代表者

橘 吉寿  神戸大学, 医学研究科, 講師 (50373197)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード大脳基底核 / 線条体 / 不随意運動 / GABA / 2光子顕微鏡イメージング / 光遺伝学
研究実績の概要

チックとは、反復性の動作を示す運動チックと、奇声を発する・下品な言葉を連発する音声チックから成る。有病率は1万人に4-5人とされ、かつては親子関係や対人関係などの心理的ストレスをトリガーとする疾患と考えられたが、現在では遺伝的側面も要因として挙げられる脳機能障害の一種と考えられるようになりつつある。しかしながら、チックの病態生理に関しては、未だ明らかでない点が多い。そこで、本研究では、これまでのヒト患者での組織学的知見ならびにfMRIなどでの画像研究データを基に、大脳皮質の活動を支える大脳基底核の線条体における神経伝達異常がチックの本態であるという仮説を立て、抑制性神経伝達物質であるGABAの拮抗薬を線条体に注入することで、マウスチックモデルを作製することが可能かどうかを検証した。健常マウスの線条体にGABA受容体拮抗薬を局所注入した結果、脳波ならびに筋電図から見て、てんかん症状とは異なるチック様症状を誘発することに成功した。また、このようなチック症モデルマウスの大脳皮質一次運動野から2光子顕微鏡にて多細胞同時神経活動記録を行うことで、脊髄を介して筋肉を支配する運動野の同期した神経活動上昇が引き起こされるかどうかを現在検証している。さらに、光遺伝学を用いた神経細胞操作法(オプトジェネティクス)による大脳皮質―大脳基底核回路の人工的神経活動操作が、マウスのチック症状を改善するかどうかについても検証している。これらの実験を行うことで、チック症の病態解明を目指し、新たな治療法の開発・創薬開発に発展させたいと考えている。

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

平成30年度は、特に「チック症モデルマウスの開発」を中心に研究計画を遂行した。線条体へのGABA受容体拮抗薬局所注入により、チック様症状が誘発されることを確認した。また、チック様症状の発現時に活性化させる脳部位を、c-Fos発現を指標に解析した結果、淡蒼球や視床といった運動関連脳部位のみならず、情動・認知に関与する脳部位が活性化されることも明らかとなった。既に、このチック症モデルマウスを用いた、脳活動イメージング実験ならびに新規治療法開発に繋がる実験もスタートしており、全体として研究が極めて順調に進展していると考えられるため。

今後の研究の推進方策

研究計画は当初の予定どおり順調に進展しており、平成31年度は前年度にスタートした研究計画(1)を継続するとともに、研究計画(2)および(3)を実施する。
(1) 2光子顕微鏡カルシウムイメージングにより、チック症モデルマウスの症状発現前後での大脳皮質一次運動野ニューロン活動を比較検討する。
(2) チック様症状発現時に活性化する脳部位を、一時的に薬物にて不活性化することで症状が緩解するかどうかを検討する。
(3) 2の薬物実験で効果のあった脳部位を、電気刺激あるいは光遺伝学による人工神経活動操作を行うことで症状改善がもたらされるかどうかを検討し、臨床応用に繋げる。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Direct and indirect pathways for choosing objects and actions2019

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka Okihide、Kim Hyoung F.、Amita Hidetoshi、Yasuda Masaharu、Isoda Masaki、Tachibana Yoshihisa、Yoshida Atsushi
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 49 ページ: 637~645

    • DOI

      10.1111/ejn.13876

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cortical and Subcortical Projections from Granular Insular Cortex Receiving Orofacial Proprioception2018

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Yumi、Tachibana Yoshihisa、Sato Fumihiko、Furuta Takahiro、Ohara Haruka、Tomita Akiko、Fujita Masatoshi、Moritani Masayuki、Yoshida Atsushi
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 388 ページ: 317~329

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2018.07.047

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcortical descending pathways through granular insular cortex conveying orofacial proprioception2018

    • 著者名/発表者名
      Ikenoue Etsuko、Akhter Fatema、Tsutsumi Yumi、Sato Fumihiko、Ohara Haruka、Uchino Katsuro、Furuta Takahiro、Tachibana Yoshihisa、Yoshida Atsushi
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1687 ページ: 11~19

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2018.02.033

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microglia Enhance Synapse Activity to Promote Local Network Synchronization2018

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Ryohei、Wake Hiroaki、Kato Daisuke、Horiuchi Hiroshi、Ono Riho、Ikegami Ako、Haruwaka Koichiro、Omori Toshiaki、Tachibana Yoshihisa、Moorhouse Andrew J.、Nabekura Junichi
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 5 ページ: 0088-18

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0088-18.2018

    • 査読あり
  • [学会発表] Visual cortex activity with whisker stimulation in monocular deprived mice in vivo.2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 明香里、宮本 愛喜子、橘 吉寿、春若航一路、和氣 弘明
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
  • [学会発表] In vivo Ca2+ imaging of primary somatosensory cortex in a mouse model of postoperative pain.2018

    • 著者名/発表者名
      岡田 卓也、橘 吉寿、野村 有紀、小幡 典彦、溝渕 知司、和氣 弘明
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
  • [学会発表] 運動と意欲を繋ぐ大脳基底核2018

    • 著者名/発表者名
      橘 吉寿
    • 学会等名
      ヒューマン・ハイ・パフォーマンスの実現を目指した次世代健康スポーツ科学と神経科学の融合・統合
    • 招待講演
  • [学会発表] 大脳基底核の機能を探る2018

    • 著者名/発表者名
      橘 吉寿
    • 学会等名
      昭和大学学士会後援セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳機能ネットワークの破綻として捉える大脳基底核疾患2018

    • 著者名/発表者名
      橘 吉寿
    • 学会等名
      生体システム連関研究会
  • [学会発表] 大脳基底核の解剖・機能2018

    • 著者名/発表者名
      橘 吉寿
    • 学会等名
      産業技術総合研究所 部門セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 大脳基底核の解剖と生理2018

    • 著者名/発表者名
      橘 吉寿
    • 学会等名
      北海道大学大学院医学研究科共通セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] In vivo tracing of single neuron activity with Ca2+ imaging of primary somatosensory cortex in mouse models of postoperative pain and inflammatory pain.2018

    • 著者名/発表者名
      Okada, T., Tachibana, Y., Nomura, Y., Obata, N., Mizobuchi, S., Wake, H.
    • 学会等名
      SOCIETY FOR NEUROSCIENCE 48TH ANNUAL MEETING
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動学習と関連した白質における脂質の変化が一次運動野の神経活動に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      西田 一貴、橘 吉寿、佐藤 駿平、山崎 文義、瀬藤 光利、和氣 弘明
    • 学会等名
      第111回近畿生理学談話会
  • [学会発表] 大脳皮質感覚野の生体イメージングによる疼痛発症機構解明へのアプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      岡田 卓也、橘 吉寿、野村 有紀、小幡 典彦、溝渕 知司、和氣 弘明
    • 学会等名
      第111回近畿生理学談話会
  • [学会発表] Change of lipid profile in myelin associated with motor learning affect on neuronal activity pattern in primary motor cortex.2018

    • 著者名/発表者名
      西田 一貴、橘 吉寿、佐藤 駿平、山崎 文義、瀬藤 光利、和氣 弘明
    • 学会等名
      第23回グリア研究会
  • [学会発表] In vivo Ca2+ imaging of somatosensory cortex in postoperative an inflammatory pain models of mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Okada, T., Tachibana, Y., Nomura, Y., Obata, N., Mizobuchi, S., Wake, H.
    • 学会等名
      9TH FAOPS CONGRESS
    • 国際学会
  • [学会発表] The response to whisker stimulation in the visual cortex of monocular deprived mice in vivo.2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, A., Miyamoto, A., Tachibana, Y., Haruwaka, K., Wake, H.
    • 学会等名
      9TH FAOPS CONGRESS
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] SOCIETY FOR NEUROSCIENCE 48TH ANNUAL MEETING2018

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公開日: 2019-12-27  

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