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2011 年度 実績報告書

てんかん病巣における神経活動の伝播特性:外科病理標本の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21300134
研究機関新潟大学

研究代表者

柿田 明美  新潟大学, 脳研究所, 教授 (80281012)

研究分担者 北浦 弘樹  新潟大学, 脳研究所, 助教 (80401769)
福多 真史  新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (00361907)
キーワードてんかん / 外科病理標本 / 生鮮脳スライス / 神経回路 / 興奮伝播特性 / フラビン蛍光イメージング / シナプス / 神経病理
研究概要

難治てんかん原性病巣の病態形成機序を知る目的から,外科的切除脳組織を用いた病態病理学的解析を行った.すなわち,2次性の新皮質てんかん焦点を対象に急性脳スライスを用い,焦点組織内におけるネットワーク異常について,フラビン蛍光イメージング法を用いた解析を進めた.対照群には,てんかん歴のない脳腫瘍患者において摘出された正常脳皮質を用いた.摘出された脳組織は直ちに手術室にて氷冷人工脳脊髄液に入れられ,bubbling視ながら実験室へ輸送した.実験室でスライス標本を作製し,Incubateを行った.電気刺激により惹起した興奮動態をフラビン蛍光イメージング法で画像化して解析した.1次病変はDNT, angioma, Glioma, Glioblastoma, Pilocytica strocytoma, Gliosis, Glial scar各一例であった.その結果,てんかん原性大脳皮質には特徴的な"てんかん様興奮伝播"が全例で認められた.この興奮伝播は2つの構成成分からなること,それぞれは異なる神経回路から生じていることを明らかにした.この特徴的な変化は1次病変に関わらず一定であった.これら生理学的に異常を示した部位においては,組織学的には,神経細胞の肥大と樹状突起の異常な結節様変化が生じていることを見出した.樹状突起のspineの喪失や細胞体の肥大化については過去にも多くの報告がある.その細胞形態の劇的な変化から,樹状突起への投射線維が細胞体へ直接投射しているとのモデルが提唱されている.このモデルは,今回の研究結果,即ち高度に同期した神経活動が細胞形態異常を示す広い範囲に認められたこととよく合致する。即ち,2次性の新皮質てんかん病巣においては,特異的な"Epileptic Neuron"が存在するのではなく,むしろ神経回路網の改変によりてんかん原性を獲得したものと考えられた.

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Lymphoplasmacyte-rich meningioma : a convexity mass with regional enhancement in the adjacent brain parenchyma2012

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Y, et al.
    • 雑誌名

      Neuropathology

      巻: 32 ページ: 174-179

    • DOI

      doi:10.1111/j.1440-1789.2011.01236.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epidermoid cyst involving the medial temporal lobe : surgical pathologic features of the epileptogenic lesion2012

    • 著者名/発表者名
      Hiraishi T, et al.
    • 雑誌名

      Neuropathology

      巻: 32 ページ: 196-201

    • DOI

      doi:10.1111/j.1440-1789.2011.01243.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel pathological abnormalities of deep brain structures including dysplastic neurons in anterior striatum associated with focal cortical dysplasia in epilepsy2012

    • 著者名/発表者名
      Kaido T, et al.
    • 雑誌名

      J Neurosurg Pediatrics

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Periventricular nodular heterotopia functionally couples with the overlying hippocampus2012

    • 著者名/発表者名
      Kitaura H, et al.
    • 雑誌名

      Epilepsia

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immunohistochemical expression of fibroblast growth factor-2 in developing human cerebrum and epilepsy-associated malformations of cortical development2011

    • 著者名/発表者名
      Ueda M, et al.
    • 雑誌名

      Neuropathology

      巻: 31 ページ: 589-598

    • DOI

      doi:10.1111/j.1440-1789.2011.01205.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypertrophy of end folium neurons in patients with mesial temporal lobe epilepsy2011

    • 著者名/発表者名
      Ryufuku M, et al.
    • 雑誌名

      Neuropathology

      巻: 31 ページ: 476-485

    • DOI

      doi:10.1111/j.1440-1789.2010.01191.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatiotemporal dynamics of epileptiform propagations : imaging of human brain slices2011

    • 著者名/発表者名
      Kitaura H, et al.
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 58 ページ: 50-59

    • DOI

      doi:10.1016/j.neuroimage.2011.05.046

    • 査読あり
  • [学会発表] Surgical pathologic features of epileptogenic lesions2012

    • 著者名/発表者名
      Kakita A
    • 学会等名
      The 42nd NIPS International Symposium
    • 発表場所
      Okazaki(Invited)
    • 年月日
      20120306-20120307
  • [学会発表] Surgical pathologic features of FCD and related conditions in infants2012

    • 著者名/発表者名
      Kakita A
    • 学会等名
      The 14th Annual Meeting of ISS International Symposium
    • 発表場所
      Tokyo(Invited)
    • 年月日
      20120218-20120219
  • [学会発表] 難治てんかん原性病巣の神経病理2012

    • 著者名/発表者名
      柿田明美
    • 学会等名
      第39回東北てんかん懇話会
    • 発表場所
      秋田(Invited)
    • 年月日
      2012-03-17
  • [学会発表] Pathophysiological mechanisms underlying hippocampal sclerosis for mesial temporal lobe epilepsy : implications of flavoprotein fluorescence imaging on human brain slices2011

    • 著者名/発表者名
      Kitaura H, et al.
    • 学会等名
      The 41th Annual Meeting Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington DC
    • 年月日
      20111112-20111116
  • [学会発表] Surgical pathologic features of epileptogenic lesions2011

    • 著者名/発表者名
      Kakita A
    • 学会等名
      The 2nd Congress of Asian Society for Neuropathology
    • 発表場所
      Beijing(Invited)
    • 年月日
      20111105-20111106
  • [学会発表] 内側側頭葉てんかんにおける海馬硬化の病態生理学的意義:ヒト脳スライス標本を用いたイメージング解析2011

    • 著者名/発表者名
      北浦弘樹, 他
    • 学会等名
      第45回日本てんかん学会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      20111006-20111007
  • [学会発表] 動脈管開存の既往があり、難治性てんかんを示した女性例2011

    • 著者名/発表者名
      遠山潤、柿田明美
    • 学会等名
      第41回小児神経学セミナーCPC
    • 発表場所
      大阪(Invited)
    • 年月日
      20110917-20110919
  • [学会発表] 内側側頭葉てんかん患者の海馬における酸化損傷タンパク質の解析2011

    • 著者名/発表者名
      古川絢子, 他
    • 学会等名
      第52回日本神経病理学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20110602-04
  • [学会発表] 小児てんかん原性病巣の外科病理2011

    • 著者名/発表者名
      柿田明美
    • 学会等名
      第60回大阪小児てんかん研究会
    • 発表場所
      大阪(Invited)
    • 年月日
      2011-11-26
  • [学会発表] 脳のできかたの妙を探る2011

    • 著者名/発表者名
      柿田明美
    • 学会等名
      第20回新潟脳外科病院研究会
    • 発表場所
      新潟(Invited)
    • 年月日
      2011-11-20
  • [図書] 小児神経学の進歩.(分担執筆)Clinical Pathological Conference2012

    • 著者名/発表者名
      遠山潤、柿田明美
    • 出版者
      診断と治療社(in press)
  • [図書] てんかんテキストNew Version.(分担執筆)てんかんの病理2012

    • 著者名/発表者名
      柿田明美
    • 総ページ数
      360
    • 出版者
      中山書店

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公開日: 2013-06-26  

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