定位的深部脳波記録を応用した直接的なヒトでのてんかん原性機序の解明

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K07785
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 鎌田 崇嗣 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (70614460)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: てんかん / 定位的深部脳波記録 / てんかん外科手術

研究実績の概要

本研究は、研究代表者が確立したモデルラットを用いて示されたグリア細胞と炎症関連性受容体のてんかん発症の機序への関与が、ヒトのてんかん発症においても同様に認められるかどうかを評価することを目的としている。てんかん原性を獲得した領域において、易興奮性の程度の段階の違いを正確に評価して区分した上で、それぞれのグリア細胞、炎症関連性受容体等の発現量を測定して評価する。本年度は、この易興奮性の程度の違いを評価する手法の開発に中心に行った。新型コロナウイルス感染症の影響で対象患者の集積が進まなかったため、当施設において、過去に頭蓋内電極による評価を受けた後に焦点切除術を施行された患者を対象とした。発作間欠期の高周波律動の頻度は易興奮性に応じて増加することが知られている。高周波律動は、出現頻度が多いが生理的なものも多い80~250HzのRipple波と、出現頻度が少ないがより易興奮性を示唆する250Hz以上のFast ripple波に分けられるが、いずれの高周波律動も視察的に検出すると膨大な時間と労力を要し、実臨床に向かないという課題があった。今回、我々はこれらの高周波律動を自動検出する手法を開発した。さらに、生理的なRipple波の頻度をもとに、自動検出したRipple波の頻度を標準化することで、Fast ripple波と同等に病的電極を見出す手法を開発した。また、発作時脳波においても、DC shift、高周波律動のバンドなどの脳波的特徴を組み合わせた発作時脳波パターンが、発作焦点を示唆することが明らかになってきた。深層学習という手法を用いて発作時脳波パターンを機械学習させ、より易興奮性を呈する発作時脳波パターンの自動検出手法を開発した。これらの自動検出した発作間欠期高周波律動の頻度および発作時脳波パターンを用いて、易興奮性を客観的に評価することができるようになった。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2020年初頭からの新型コロナウイルス感染流行を受けて、2020年3月以降SEEGの実施時期が延期ならびに中止された症例も多い。その影響は想定を超えて長引いており、そのために、対象患者の集積が進んでおらず、研究の進歩状況はやや遅れている。

今後の研究の推進方策

対象患者の集積が遅れているため、易興奮性の評価手法に関しては、過去に当施設で頭蓋内電極による評価を受けたあとに焦点切除術を施行された患者を対象として、後ろ向きに解析することとした。これらの患者は術後予後も明確であることから、開発した評価手法の整合性の確認も可能である。今後は、新規に同意を取得したてんかん外科手術施行患者に対して、上記で開発した易興奮性の区分に応じて、それぞれのグリア細胞、炎症関連性受容体、コネキシン蛋白、NMDA受容体サブタイプ等の発現量をリアルタイムPCR法による測定を実施することを2022年度中途より開始していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

2020年初頭からの新型コロナウイルス流行によりSEEGの実施が延期ないし中止された症例が多かったため、研究の進行の遅れが生じ、次年度使用額が生じた。

研究成果

• [雑誌論文] Ictal asystole as a manifestation of pure insular epilepsy. (2021)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara K, Okadome T, Mukaino T, Uehara T, Tanaka H, Kamada T, Miyoshi A, Akamatsu N, Ohara S, Shigeto H.
  • 雑誌名: Seizure 巻: 91 ページ: 192-195
  • DOI: 10.1016/j.seizure.2021.06.026.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characteristics of olfactory dysfunction in patients with temporal lobe epilepsy. (2021)
  • 著者名/発表者名: Motoki A, Akamatsu N, Fumuro T, Miyoshi A, Tanaka H, Hagiwara K, Ohara S, Kamada T, Shigeto H, Murai H.
  • 雑誌名: Epilepsy & Behavior 巻: 125 ページ: 108402
  • DOI: 10.1016/j.yebeh.2021.108402.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparison of Acute Withdrawal and Slow Taper of Antiseizure Medications during Video Electroencephalographic Monitoring: Efficacy for Shortening of Hospital Stay. (2021)
  • 著者名/発表者名: Motoki A, Akamatsu N, Fumuro T, Miyoshi A, Tanaka H, Hagiwara K, Ohara S, Kamada T, Shigeto H, Murai H.
  • 雑誌名: Journal of Clinical Medicine 巻: 10 ページ: 5972
  • DOI: 10.3390/jcm10245972.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Risk factors for psychological distress in electroencephalography technicians during the COVID-19 pandemic: A national-level cross-sectional survey in Japan. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kuroda N, Kubota T, Horinouchi T, Ikegaya N, Kitazawa Y, Kodama S, Matsubara T, Nagino N, Neshige S, Soga T, Sone D, Takayama Y, Kuramochi I; IMPACT-J EPILEPSY (In-depth Multicenter analysis during Pandemic of Covid19 Throughout Japan for Epilepsy practice) study group.
  • 雑誌名: Epilepsy & Behavior 巻: 125 ページ: 108361
  • DOI: 10.1016/j.yebeh.2021.108361.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 島葉起源の鑑別を要する症例におけるSEEGの実際 (2021)
  • 著者名/発表者名: 萩原綱一、大原信司、三好絢子、鎌田崇嗣、田中秀昭、重藤寛史、赤松直樹
  • 学会等名: 第31回日本臨床神経生理学会学術大会