| 研究課題/領域番号 |
19K08254
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
窪田 寿彦 佐賀大学, 医学部, 助教 (80377746)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | てんかん / 細胞間情報伝達 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、難治性てんかんにおける神経細胞間情報伝達の病態変化を解明する申請計画である。その難治性てんかんの中でも、乳児期に発症する難治性てんかんの1つであるドラベ症候群は、中枢神経に発現している Na+ チャネルNav1.1のαサブユニットをコードするSCN1A遺伝子に変異が認められている。従って、中枢神経細胞に発現している Na+ チャネルの変異よる中枢神経細胞の機能不全とされている。特に中枢神経系の主要な抑制性神経のGABA作動性神経において、その機能不全が顕著であることが知られている。しかしながら、その詳細は全く不明である。初年度である本年度では、神経細胞間情報伝達に着目して実験を行った。
まず、C57/BL6マウスの脳より海馬CA3領域を含む脳スライス標本を作製、電気生理学的解析を行った。TTX、SR99531（ GABAA 受容体阻害薬）存在下において自発的興奮性シナプスの情報伝達（mEPSC）、加えてTTX, D-AP5, CNQX存在下において自発的シナプスの情報伝達（mIPSC）を記録、その頻度並びに大きさを解析した。ドラベ症候群は、生まれて間もない乳幼児より発症する事から、生後1週以内のマウスから成熟期までを用いてmEPSC, mIPSCの記録を行った。これらを比較検討する事より、成熟期と乳児期の中枢神経細胞間情報伝達の差異を検討した。加えて、共同研究者らが作成したドラベ患者由来のiPS神経細胞を用いた細胞間情報伝達の電気生理学的解析も行った。ドラベ患者由来のiPS神経細胞を用いた解析では、培養日数の差異による細胞間情報伝達の解析を興奮性神経ならびに抑制性神経に分類して行っており、これらは現在も継続中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本申請の本年度計画では、病態変化に伴う神経情報伝達の解析やシナプスの神経伝達物質放出機能の解析などを計画していた。申請時の計画では、iPS由来の培養細胞を主体とした実験を計画していたが、生理学的環境がより生体に近い解析より得られる実験情報も重要であると考え、マウスの脳より作製した脳スライス標本を用いた電気生理学的解析を主体に行った。マウスを用いた電気生理学的な神経細胞間情報伝達の解析は、興奮性神経ならびに抑制性神経の解析を様々な条件下で行う実験の複雑さに加え、本疾患の遺伝子改変動物は幼若早期の死亡率も高く、マウスの発達に応じた解析も必要となる事などから、解析を行うのに想定以上の時間を要している。マウスを用いた神経細胞間情報伝達に関する解析は、現在も継続中である。また、iPS細胞を用いた電気生理学的解析においても、興奮性神経ならびに抑制性神経の解析、培養日数の差異による両神経伝達の解析などの煩雑さに加え、他施設における実験可能な日程等の調整などの要因により、申請時計画のタイムテーブルより遅れ気味である。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題の目的は、難治性てんかんのドラベ症候群における神経細胞間情報伝達機構の病態変化を詳細に解明する事である。今後の推進方策は、現在行っている神経細胞間情報伝達機構の電気生理学的解析を主体に加え、イメージング手法を用いた解析などを併用し詳細に進めていく。解析には、本年度行っているシナプスの情報伝達解析に加え、シナプス小胞の開口放出能に関する解析も行い、病態変化に伴うシナプスの機能変化について更に詳細に解析を行う。シナプス小胞の開口放出能に関する解析には、当初より本申請計画で計画した通り電気生理学的手法ならびにイメージング手法を用いた解析を行う事を計画している。加えて、シナプスが成長・発達する事に伴う機能と難治性てんかんの病態変化との関係を明らかにしていく。研究課題遂行では、シナプスの成長・発達変化を想定した解析を行う為、課題全般を遂行するに当たり実験の複雑化が考えられる。具体的には、異なる週齢や培養日数等における差異も検討課題する為、本年度は予定していたタイムテーブルより遅れを生じている。遅れている実験計画の改善並びに、今後の円滑な課題遂行を目的として、同じ標本を使用できる場合には、実験を継続して行うなど実験系を効率よくまとめていく事により更なる実験の効率化を計っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
「次年度使用額が生じた理由」年度内に届く予定であった論文別刷り（50部）が、年度末締め切りまでに届いておらず、支払い用の代金持ち越しのため。
「使用計画」持ち越した分は別刷り代金支払いに使用する為、次年度の使用計画には変更はない。
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