アストロサイト性神経回路再編異常を標的とするてんかん予防治療法の開発

本研究の目的を達成するには、①てんかん性神経回路形成（苔状繊維異常発芽と再回帰性興奮性シナプス形成）時期を明らかにすること、②てんかん原生型アストロサイトとてんかん性神経回路形成の因果関係を解明することが必要となる。前年度までに①に関する研究として、モデルマウスの苔状繊維異常発芽と再回帰性興奮性シナプス形成時期とてんかん発作閾値低下との時間的相関の解析を行い、ZnT3抗体 (苔状繊維の前シナプスマーカー)を用いた蛍光免疫組織染色法によって、苔状繊維異常発芽がけいれん重積発作誘発後、てんかん原生獲得までの間に、経時的に進行することを明らかにした。さらに、この苔状繊維異常発芽が、けいれん閾値を低下させることをピロカルピン誘発けいれん発作によるin vivo実験で明らかにした。すなわち、けいれん重積誘発28日後に苔状繊維異常発芽は進行し、この時期に、易けいれん性を獲得しており、苔状繊維異常発芽とけいれん閾値の低下に相関が認められることが明らかとなっていた。今年度は②に関連して、てんかん原生型アストロサイトとてんかん性神経回路形成の因果関係を解明することを目的として、Ca2+活動依存的なナプス新生と関連が知られているGrm5に着目し、蛍光免疫組織染色法によってその活性化の時空間的特徴を解析した。その結果、けいれん重積誘発7日後から28日後にかけて、アストロサイトにおいてGrm5の発現が亢進することを明らかにした。また、次年度以降の研究に向けて、アストロサイト特異的Grm5cKOマウス（Glast-creERT2::floxGrm5）において、Grm5がノックアウトされていることを確認した。

本研究の目的を達成するには、①てんかん性神経回路形成（苔状繊維異常発芽と再回帰性興奮性シナプス形成）時期を明らかにすること、②てんかん原生型アストロサイトとてんかん性神経回路形成の因果関係を解明することが必要となる。前年度までに①に関する研究として、モデルマウスの苔状繊維異常発芽と再回帰性興奮性シナプス形成時期とてんかん発作閾値低下との時間的相関の解析を行い、ZnT3抗体 (苔状繊維の前シナプスマーカー)を用いた蛍光免疫組織染色法によって、苔状繊維異常発芽がけいれん重積発作誘発後、てんかん原生獲得までの間に、経時的に進行することを明らかにした。さらに、この苔状繊維異常発芽が、けいれん閾値を低下させることをピロカルピン誘発けいれん発作によるin vivo実験で明らかにした。すなわち、けいれん重積誘発28日後に苔状繊維異常発芽は進行し、この時期に、易けいれん性を獲得しており、苔状繊維異常発芽とけいれん閾値の低下に相関が認められることが明らかとなっていた。今年度は②に関連して、てんかん原生型アストロサイトとてんかん性神経回路形成の因果関係を解明することを目的として、Ca2+活動依存的なナプス新生と関連が知られているGrm5に着目し、蛍光免疫組織染色法によってその活性化の時空間的特徴を解析した。その結果、けいれん重積誘発7日後から28日後にかけて、アストロサイトにおいてGrm5の発現が亢進することを明らかにした。また、次年度以降の研究に向けて、アストロサイト特異的Grm5cKOマウス（Glast-creERT2::floxGrm5）において、Grm5がノックアウトされていることを確認した。