広報活動

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2013年8月7日

理化学研究所

乳児難治てんかんの突然死抑制効果の発見

-興奮性神経細胞ナトリウムチャネル発現低下が鍵-

生後日数と生存率(%)の図

図 抑制性神経細胞、興奮性神経細胞を半減させたマウスの生存率

抑制性神経細胞のみにおいてNav1.1を半減させたマウスの生存率は、興奮性神経細胞におけるNav1.1も半減させることによって、改善または上昇する。

てんかんには多くの種類があり、その過半数が遺伝子的な要因によると考えられています。乳児難治性てんかんの「乳児重症ミオクロニーてんかん」は、生後1年以内に熱誘起性のけいれん発作で発症し、自閉症や知的障害など神経発達障害の合併症だけでなく、突然死をも引き起こす疾患です。この疾患では約8割の患者から神経細胞の情報伝達に関わるナトリウムチャネル遺伝子の1つであるSCN1Aの変異が見いだされています。理研の研究者らを中心とした共同研究グループは、これまでに、SCN1A遺伝子がつくるタンパク質「Nav1.1」が神経細胞の興奮を抑える抑制性神経細胞の1種の「パルブアルブミン(PV)陽性抑制性神経細胞」で多く発現すること、またSCN1A遺伝子を変異させたマウスがてんかんを発症することなどを明らかにしてきました。

今回、共同研究グル-プは、マウスを使い特定の神経細胞のみでSCN1A遺伝子を欠損させてNav1.1の脳内分布を詳細に調べるとともに、てんかん発作、運動失調、突然死などの症状についてそれぞれ異なるモデルマウスで比較しました。その結果、全ての細胞でSCN1A遺伝子を欠損させた場合より、抑制性神経細胞だけで欠損させた場合のほうが、より早い時期に多くの突然死を引き起こすことが分りました。また、興奮性神経細胞だけでSCN1A遺伝子を欠損させたマウスでは、てんかん発作やそれに伴う突然死は見られませんでした。さらに、抑制性神経細胞だけでNav1.1を半減させたマウスで興奮性神経細胞のNav1.1も半減させると、マウスの致死性が大きく改善しました。このことは、抑制性神経細胞だけでNav1.1を半減させたマウスにおいて、症状をさらに悪化させていた細胞は、Nav1.1を持つ興奮性神経細胞だったことを示します。一方、PV陽性抑制性神経細胞では、わずかなNav1.1の欠損が自発的なてんかんを引き起こすのに十分なことを初めて発見しました。これは、PV陽性抑制性神経細胞におけるNav1.1の減少と、それに伴う機能低下が乳児重症ミオクロニーてんかんの発症の根幹に関わっていることを示すものです。

今回の研究で、Nav1.1がPV陽性抑制性神経細胞に高濃度に発現することを確認したほか、特定の興奮性神経細胞にも発現すること、さらにモデルマウスによる実験で、興奮性神経細胞と抑制性神経細胞でのNav1.1発現の半減が、発症に対してそれぞれ相反する効果をもっていることが明らかになりました。これらから、今後、有効で副作用の少ない治療法を開発するには、抑制性神経細胞、とりわけPV陽性抑制性神経細胞に治療のターゲットを置くことが重要であることが分かってきました。

理化学研究所
脳科学総合研究センター 神経遺伝研究チーム
チームリーダー 山川 和弘 (やまかわ かずひろ)