カ イニ ン酸 誘 発 けい れ ん にお け る
細 胞 外 ドパ ミン量 の経 時 的 変 化
-脳 内 微 小 透 析 法 を 用 い た 実 験 的 研 究-岡 山大 学 医 学 部 神 経 精 神 医 学 教 室(指 導:大 月三 郎 教 授) 大 西 勝 (平成3年3月20日 受 稿)Key words: kainate, brain microdialysis, dopamine, striatum, epilepsy
緒 言 脳 内dopamine (DA)作 動 系 は て ん か ん 発 作 に 対 して 抑 制 的 に 関 与 す る と推 定 さ れ て い る. 例 え ば ヒ トに お い て は, DA受 容 体 遮 断 作 用 を 有 す る 抗 精 神 病 薬 の 大 量 投 与 に よ り,て ん か ん 患 者 の 発 作 頻 度 が 増 加 す る こ と1),てん か ん 患 者 の 髄 液 及 び て ん か ん 焦 点 組 織 でDA濃 度 が 低 下 して い る こ と2, 3)が報 告 さ れ て い る.ま た実 験 て ん か ん モ デ ル で は, DA受 容 体 作 動 薬 で あ る apomorphineに よ り, DBA/2マ ウ ス に お け る 聴 原 性 発 作4), pilocarpine誘 発 辺 縁 系 発 作5)及 び pentylenetetrazol誘 発 け い れ ん6)が 抑 制 され る こ とが 報 告 さ れ て い る.し か し他 の 動 物 モ デ ル で はDA作 動 系 の 関 与 に つ い て の 結 果 は不 明 確 で あ る7). こ の よ うな て ん か ん に お け るDA系 の抑 制 的 神 経 機 序 に 関 して は,近 年 大 脳 基 底 核 を 中 心 と す るDA経 路 の 役 割 が 注 目 され つ つ あ る.線 条 体 は 尾 状 核,被 殼,側 坐 核 及 び 嗅 結 節 か ら構 成 さ れ て お り,尾 状 核 及 び被 殻 は 黒 質 の 緻 密 層 及 び 中 脳 網 様 体 か ら,側 坐 核 及 び 嗅 結 節 は 腹 側 被 蓋 野 か ら そ れ ぞ れDAを 神 経 伝 達 物 質 とす る神 経 線 維 の 投 射 を 受 け る8).そ し て 線 条 体 か ら黒 質 網 様 層 及 び橋 脚 核 に終 わ る投 射 路 が 辺 縁 系 発 作 の 閾 値 を調 節 す る こ とが 知 ら れ,こ れ に 線 条 体 DA作 動 系 が 関 与 して い る こ とが 明 らか に され て い る5, 9). と こ ろ でkainate (KA)の 全 身 ま た は 脳 内 局 所 投 与 に よ り安 定 し た 辺 縁 系 発 作 が 誘 発 さ れ る こ とが 知 られ,2次 性 全 般 化 発 作 の す ぐれ た 動 物 モ デ ル と し て確 立 さ れ て い る10. 11). KAモ デ ル に お け る脳 内DA系 の 役 割 につ い て も過 去 に 検 討 さ れ て い るが,実 験 方 法 や 条 件 の 相 違 に よ っ て 結 果 は 不 一 致 で,上 述 の 抑 制 的 役 割 と矛 盾 す る成 績 も み られ る12, 13). そ こで 本 研 究 で は,脳 内微 小 透 析 法 を用 い, 無 麻 酔.無 拘 束 ラ ッ トのKA誘 発 け い れ ん に お け る発 作 前,発 作 中 の 線 条 体 に お け る細 胞 外DA 及 び そ の 代 謝 産 物 量 を 測 定 した. KA投 与 方 法 は ① 全 身 投 与,② 海 馬 内 局 所 投 与,③ 線 条 体 内 局 所 投 与,の3種 類 に つ い て 実 施 し,各 々 の 比 較 検 討 を行 な っ た. 対 象 と 方 法 1. 脳 内 微 小 透 析 用 プ ロー べ 作 製 法 脳 内 微 小 透 析 用 プ ロ一 べは濵 村 らの方 法14)にし たが って 作 製 した. ethylene vinyl alcohol製 の 血 漿 交 換 用 チ ュー ブ(分 子 量 カ ッ トオ フ75,000,
直 径200μm, Evaflux A2, Kurare社 製)に タ
ン グ ス テ ン線 を通 し, U字 形 に 曲 げ て21 gauge cannulaに 挿 入 し,チ ュ ー ブ が6mm露 出 す る よ う に した.チ ュ ー ブ の 両 端 を23 gauge cannulaに 挿 入 し, epoxy resinで 固 定 した. 2. 対 象 動 物 と手 術 対 象 はSprague-Dawley (SD)系 雄 性 ラ ッ ト (体重250-350g)を 用 い た. diethylether麻 酔 下 で脳 定 位 装 置 に 固 定 し,微 小 透 析 プ ロー べ を 769
770 大 西 勝 左 側 線 条 体 に 挿 入 し 歯 科 用 セ メ ン ト で 固 定 し た (挿 入 部 位:ブ レ グ マ よ り 口 側2.4mm及 び 外 側 3.0mm,硬 膜 表 面 よ り下 方6.0mm, Pellegrino and Cushmanの ア ト ラ ス15)に よ る).ま た 一 部 の ラ ッ ト に は,薬 物 微 量 注 入 用 の21 gauge guide cannulaを 左 側 海 馬 上1.0mmへ 同 時 に 挿 入 手 術 し た(挿 入 部 位:ブ レ グ マ よ り吻 側2.6mm及 び 外 側 2.3mm,硬 膜 表 面 よ り下 方1.0mm). 3. 脳 内 微 小 透 析 実 験 脳 内 微 小 透 析 実 験 は プ ロ ー べ 挿 入 手 術18時 間 後 に 無 麻 酔.無 拘 束 の 条 件 下 で 実 施 し た.プ ロ ー べ の2つ のcannula出 口 の う ち ,チ ュ ー ブ を 用 い て 一 方 を微 量 注 入 ポ ン プ に 接 続 し,他 方 を サ ン プ リ ン グ チ ュ ー ブ に 接 続 し て 還 流 液 を 回 収
し た.灌 流 液 はphysiological Ringer solution (Na+ 147mM, K+ 4.0mM, Ca2+ 4.5mM, 155.5mM, pH 6.5)を 用 い2μl/minで 灌 流 し, 20分 毎 に 回 収 し た.灌 流 は 実 験 開 始3時 間 前 よ り 開 始 し た.安 定 し たDA及 び そ の 代 謝 産 物 量 が 得 ら れ る こ と を 確 認 し,最 初 の4サ ン プ ル を 基 礎 値 と し て 回 収 し た 後, KAを 投 与 し 発 作 を 誘 発 さ せ た. 4. DA及 び そ の 代 謝 産 物 の 測 定 DA及 び そ の 代 謝 産 物 で あ る3, 4-dihydrox yphenylacetic acid (DOPAC)及 びhomovanil lic acid (HVA)量 の 測 定 は,イ オ ン 交 換 逆 相 高 速 液 体 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー(IRICA社 製)を 用 い た.試 料 は 直 接 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に 注 入
し た.分 離 条 件 は 固 定 相 を5μm Cosmosil ODS-C18 resinカ ラ ム(Nakarai社 製),移 動
相 をethylenediaminetetraacetic acid (0.05 mM), octanesulfonic acid (1mM), 5 methanol, 5% acetonを 含 む0.05M sodium
dihydrogen phosphate buffer (pH 4.3),流 速 を1ml/min,温 度 を27℃ と 設 定 し た.検 出 に は 電 気 伝 導 度 検 出 器(+650mV)を 用 い た. 5. KA投 与 法 KAを 以 下 の よ う に 全 身 投 与,海 馬 内 局 所 投 与 ま た は 線 条 体 内 局 所 投 与 し,け い れ ん 発 作 を 誘 発 さ せ,そ の 間 上 記 の 方 法 で 脳 内 微 小 透 析 を 行 な っ た. 実 験 Ｉ 全 身 投 与 KA (10mg/kg: n=6)ま た はsaline (n=6) を そ れ ぞ れ 腹 腔 内投 与 した.こ の 用 量 は2次 性 全 般 化 発 作 を伴 う辺 縁 系 発 作 重 積 を 惹 き起 こ す 目的 に十 分 な用 量 で あ る.KAは 生 理 食塩 水 に 溶解 し10mg/mlに な る よ うに した.さ ら に脳 内微 小 透 析 実 験 とは 別 に, KA(10mg/kg)腹 腔 内投 与 時 の 脳 波 記 録 を行 な っ た(n=4).深 部 電 極 (直径0.18mmニ ク ロ ム 線)を 左 側 線 条 体 及 び 左 側 背 側 海 馬 に挿 入 し,ネ ジ電 極 を右 側 前 頭 葉 及 び側 頭 葉 上 の頭 蓋 骨 に 置 い た.側 頭 葉 頭 蓋 骨 の ネ ジ電 極 を不 関 電 極 と し,線 条 体,背 側 海 馬 及 び 前 頭 葉 皮 質 よ り脳 波 を単 極 導 出 した. Table 1 Seizure rating scale16)
実 験 Ⅱ 海 馬 内 局 所 投 与
脳 内 微 小 透 析 プ ロ ー ベ と 同 時 に 挿 入 したguide cannulaか ら,注 射 用 内 筒 を 用 い, KA (2.5
nmol: n=6)あ る い はRinger solution (n= 6) 1μlを1分 間 か け て 海 馬 へ 投 与 し た.注 射 用 内 筒 はguide cannulaよ り2.2mm突 出 す る よ う に 挿 入 し,先 端 が 背 側 海 馬 内 に 達 す る よ う に し た. KAはRinger solutionに 溶 解 し,と も に0.1N sodium hydroxideでpH 7.4に 滴 定 した. 実 験 Ⅲ 線 条 体 内 局 所 投 与 KA 10-2M, 10-6Mあ る い はRinger solution を,微 小 透 析 プ ロ ー べ よ り20分 間,直 接 線 条 体 内 へ 灌 流 投 与 し た. KAはRinger solutionに 溶 解 し0-1N sodium hydroxideでpH 6.5に 滴 定 し た. 6. 発 作 行 動 の 評 価 発 作 行 動 はTable 1に 示 す よ う にSperkら のrating scale16)に し た が い 分 類 し た(Table 1).
7. 統 計 処 理
与 後 の 各 サ ンプ ル の 割 合 をパ ー セ ン ト表 示 し, 対 照 群 と の 比 較 あ る い は 投 与 群 間 で の 比 較 を行 な っ た.各 々 の 群 間 の 統 計 学 的 処 理 は, two-way
ANOVAを 用 い た.
Fig. 1 Typical
examples
of electrographic
recordings
in rats following systemic
injection of kainate (10mg/kg, i. p.)
Note that 10min after kainate admini
stration,
high voltage
EEG activity
appeared in the hippocampus and 20-240
min after kainate admi-nistration, spike
activities
were recorded in all three
brain sites. CX: cerebral cortex, STR:
striatum, HPC: hippocampus
8. 組 織 学 的 検 索 実 験 終 了 後 ラ ッ トをdiethyletherで 深 麻 酔 し 10% formalinを 経 心 臓 的 に灌 流 した 後,脳 を 取 り出 して 切 片 を作 製 し, hematoxylin-eosin染 色 を施 し,微 小 透 析 プ ロー べ 及 びguide cannula の 挿 入部 位 を光 顕 的 に 確 認 し た. 結 果 実 験 Ｉ KA全 身 投 与 Fig. 1にKA全 身 投 与 時 の 脳 波 記 録 の 代 表 例 を 示 す. KA投 与 約10分 後 に,全 例 の 海 馬 に お い て 基 礎 律 動 の 高 振 幅 化 が 認 め られ,約20分 以 後 持 続 的 に 海 馬,線 条 体 及 び皮 質 で 発 作 波 が 認 め られ た. saline投 与 で は 脳 波 変 化 は 認 め られ な か っ た.Fig. 2 Effects of systemic injection of kainate (KA: 10mg/kg, i. p.) on striatal extracel
lular levels of dopamine (DA), 3, 4 - hydroxyphenylacetic acid (DOPAC) and homovanillic acid (HVA) measured by brain microdialysis,
Arrows indicate i. p. drug injection. Note that DA, DOPAC and HVA levels all significantly decresed after kainate injection, compared with the control. Each value is the mean•}S. E. M.
Fig. 2にKA全 身 投 与 時 の 発 作 行 動 と脳 内 微 小 透 析 の 経 時 的 変 化 を示 す.全 例 に お い て全 身 投 与20-40分 後 にstage 1, 100-140分 後 にstage 2, 150-200分 後 にstage 3を 示 し, 2次 性 全 般 化 発 作 を伴 う辺 縁 系 発 作 重 積 状 態 が 誘 発 され た. DA量 はKA投 与20-40分 後 よ り対 照 群 に 比 し て 有 意 な 減 少 が 始 ま り, 40-60分 の サ ンプ ル で 最 低 値67.1±5-2% (mean±S. E. M.)を 示 し以 後
772 大 西 勝 低 下 し た ま ま で あ っ た(20-240分: P<0.01, F (1,110)=54-47). DOPAC量 は, 20-40分 の サ ン プ ル よ り有 意 な 減 少 が 始 ま り, 40-60分 の サ ン プ ル で 最 低 値71.6±4.1%を 示 し,そ の 後140 -180分 に 回 復 , 180-220分 に 再 び 減 少 し 以 後 回 復 し た(20-240分: P<0.01, F(1, 110)=88-60). HVA量 は, 0-20分 の サ ン プ ル よ り 有 意 な 減 少
Fig. 3 Effects of intrahippocampal injection of kainate (KA: 2.5nmol) on striatal DA, DOPAC and HVA levels.
Arrows indicate intrahippocampal drug injection. Note that only DA levels sig nificantly decreased, while DOPAC and HVA levels were unchanged, Each value is the mean•}S. E. M.
Fig. 4 Effects of intrastriatal injection of kainate (KA: 10-2 or 10-6 M) on striatal DA, DOPAC and HVA levels.
Horizontal bars ("INJ") indicate drug perfusion for one 20 min fraction. Note that, similar to the results from sys temic injection of kainate (Fig. 2), DA, DOPAC and HVA levels all significantly decreased in a dose-dependent manner. Each value is the mean•}S.•@ E.•@M..
が 始 ま り, 60-80分 の サ ン プ ル で 最 低 値69-8±4.6 %を 示 し,そ の 後 回 復 し て180-200分 の サ ン プ ル 以 後 前 値 に 復 し た(0-180分: P<0.01, F (1, 90)=134.04). 実 験 Ⅱ IKA海 馬 内 局 所 投 与 Fig. 3にKA海 馬 内 局 所 投 与 時 の 発 作 行 動 と 脳 内 微 小 透 析 の 経 時 的 変 化 を 示 す.全 例 に お い てKA投 与120-160分 後 にstage 1, 180-220 分 後 にstage 3を 示 し,先 のKA全 身 投 与 の 際 と 類 似 し た 発 作 重 積 状 態 が 誘 発 さ れ た. KA投 与 後, DA量 は0-40分 に 対 照 群 に 比 較 し て 一 過 性 の 増 加 傾 向 を 示 し(0-40分: P<0.05, F (1, 20)=4.57), 40-60分 以 後 有 意 に 減 少 し, 100-120 分 の サ ン プ ル で最 低 値73.3±5.9%を 示 し,以 後 低 下 し た ま ま で あ っ た(40-180分: P<0.01, F (1, 70)=101.36). DOPAC及 びHVA量 は 有 意 な 変 化 が 認 め ら れ な か っ た. 実 験 Ⅲ KA線 条 体 内 局 所 投 与 Fig. 4にKA線 条 体 内 局 所 投 与 時 の 発 作 行 動 と脳 内 微 小 透 析 の 経 時 的 変 化 を 示 す. KA投 与 後10-2Mで は 投 与20-60分 後 に 全 例 がstage 2, 160-200分 後 にstage 3を 示 し た. 10-6Mで は 6例 中2例 に 部 分 発 作 が 認 め ら れ た.KA投 与 後DA量 は10-2Mで は0-20分 の サ ン プ ル よ り 対 照 群 に 比 し て 有 意 な 減 少 が 始 ま り, 20-40分 の サ ン プ ル で最 低 値53.4±9.1%を 示 し 以 後 回 復 し た が 低 下 し た ま ま で あ っ た(0-160分: P<0-01, F (1, 80)=48.91). 10-6Mで は0-20分 の サ ン プ ル よ り有 意 な 一 過 性 の 減 少 が 始 ま り, 60-80分 の サ ン プ ル で最 低 値74.2±9.7%を 示 し以 後 低 下 し た ま ま で あ っ た(0-160分: P<0.01, F (1, 80)=48.91).両 群 間 に お い て0-60分 の サ ン プ ル に 有 意 差 が あ り(0-60分: P<0.01, F (1, 30)= 20.85),明 か な 用 量 依 存 性 が 認 め ら れ た. DOPAC量 は10-2Mで は0-20分 の サ ン プ ル よ り有 意 な 減 少 が 始 ま り, 20-40分 の サ ン プ ル で 最 低 値32.0±2.5%を 示 し,以 後 回 復 傾 向 を 示 し た(0-100分: P<0.01, F (1, 50)=318.27, 100-160分: P<0.05, F (1, 30)=6.58). 10-6 Mで は0-20分 の サ ン プ ル よ り一 過 性 の 減 少 が 始 ま り, 20-40分 の サ ン プ ル で 最 低 値80.6±11.0 %を 示 し,以 後 前 値 に 復 し た(0-40分: P<0.05, F (1, 20)=5.38).両 群 間 に お い て0-100分 の サ ン プ ル で 有 意 差 が 認 め られ た(0-100分: P< 0.01, F (1, 50)=141.53, 100-160分: P<0.05, F (1, 30)=4.30). HVA量 は, 10-2Mで は0-20分 の サ ン プ ル よ り有 意 な 減 少 が 始 ま り, 40-60分 の サ ンプ ル で 最 低 値20.0±3.6%を 示 し以 後 回 復 傾 向 を示 した(0 -160分: P<0 .01, F (1, 80)=365.51). 10-6 Mで は0-20分 の サ ンプ ル よ り有 意 な 滅 少 が 始 ま り, 20-40分 の サ ン プ ル で 最 低 値73.0±12.3% を示 し以 後 回 復 し100-120分 の サ ンプ ル 以 後 前 値 に 復 し た(0-100分: P<0.01, F (1, 50)= 12.02).両 群 間 に お い て0-120分 の サ ン プ ル で 有 意 差 が 認 め られ た(0-120分: P<0.01, F (1, 60)=112.86, 120-160分: P<0.05, F (1, 20)= 8.10). 組 織 学 的検 索 全 例 に お い て 脳 内微 小 透 析 プ ロー べ が 線 条 体 内 に 挿 入 さ れ て い た.ま たKAを 海 馬 内 に 局 所 投 与 した 全例 の ラ ッ トで,注 射 用 内 筒 の 先 端 が 海 馬 内 に 位 置 し て い る こ とが 確 認 さ れ た. 考 察 今 回 のDA及 び そ の 代 謝 産 物 の 測 定 実 験 で用 い た脳 内 微 小 透 析 法 は,シ ナ プ ス 間 隙 に放 出 さ れ る神 経 伝 達 物 質 量 を,生 理 的 条 件 下 に お い て 測 定 す るの に非 常 に 適 した 方 法 で あ る17).そ して ラ ッ トの 線 条 体 に お い て,細 胞 外DA量 の 変 化 は,神 経 伝 達 物 質 と して シナ プ ス 間 隙 に放 出 さ れ たDAの 変 化 を反 映 し て い る18)とい わ れ,一 方 細 胞 外DOPACは,シ ナ プ ス 間 隙 に 放 出 さ れ たDAが 分 解 され た もの で は な く,新 し く合 成 され て 神 経 細 胞 内 に 貯 蔵 さ れ るDAが 分 解 さ れ た もの で あ る.従 っ て 細 胞 外DOPAC量 の 変 化 はDAの 生 合 成 の 変 化 を示 し,神 経 細 胞 活 動 の 変 化 に相 関 して い る19)といわ れて い る.ま たHVA はDOPACが 分 解 され た 物 質 で あ る. 本 研 究 に お い て,KA全 身 ま た は 脳 内 局 所 投 与 に よ り,安 定 した 辺 縁 系 発 作 が誘 発 され た10, 11). KA全 身投 与 の 場 合,脳 波 的 に は 発 作 波 の 起 始 が 海 馬 に 認 め られ,時 間 の 経 過 と伴 に他 の 脳 部 位 に 波 及 し た.ま た 海 馬 内 局 所 投 与 で は,投 与 直 後 に 一 過 性 の 多動 行 動 が 起 こ っ た こ と,線 条 体 内 局 所 投 与 で は 投 与 側 に 対 し反 対 側 方 向 へ の
774 大 西 勝 回 転 行 動 が 認 め ら れ た こ と は す べ て 従 来 の 報 告20-22)と 一 致 して い る.本 実 験 は こ の よ う な実 験 て ん か ん モ デ ル を用 い て,無 麻 酔 ・無 拘 束 状 態 の ラ ッ トに お け る脳 内DA作 動 系 の 動 態 を初 め て 明 確 に し た. そ の 結 果 まず, KA全 身投 与 に よ り,線 条体 に お け るDA及 び そ の 代 謝 産 物 で あ るDOPAC とHVA量 が,有 意 に 減 少 す る こ と が 明 か と な っ た.こ の う ち, HVA量 の 減 少 はKA投 与 後 直 ち に 始 ま り, DOPAC及 びDA量 の 減 少 は 発 作 行 動 が 出 現 し,線 条 体 と皮 質 に 発 作 波 が 波 及 す る20-40分 の サ ン プ ル か ら始 ま っ た.こ れ は, DOPAC量 の 基 礎 値 がHVA量 の 約5倍 で あ る た め, DOPAC量 の わ ず か な 変 化 が, HVA量 の 有 意 な 変 化 と な っ て 現 れ,こ の た めHVA量 の 変 化 がDOPAC量 の 変 化 に 先 行 した もの と考 え られ る.そ の 後 発 作 は 時 間 経 過 と と もに 増 強 し,最 終 的 に2次 性 全 般 化 発 作 が 出 現 した.そ の 間DA量 の 変 化 は低 下 状 態 が 維 持 さ れ て い た が, DOPAC及 びHVA量 は 漸 時 回 復 す る こ と が 明 らか に な っ た. こ れ らの 事 実 よ り, KA全 身 投 与 に よ るけ い れ ん 発 作 中 に は,線 条体 に お い てDA放 出 が 持 続 的 に 抑 制 さ れ る こ と と共 に, DA作 動 性 ニ ュ ー ロ ン の 神 経 活 動 が 一 過 性 に 抑 制 さ れ る こ と が 示 唆 さ れ る.し か し なが ら,こ の よ う な 線 条 体
DA系 に 対 す るKAの 作 用1序 と し て は,①KA
の 線 条 体DA作 動 系 ニ ュ ー ロ ン終 末 部 へ の 直 接 的 薬 理 作 用,②KAに よ り誘 発 さ れ た辺 縁 系 発 作 活 動 に よ る 間 接 的 効 果,の2者 を考 慮 す べ き で あ る.こ の2つ の 可 能 性 を 吟 味 す る 目的 で, 線 条体 よ り遠 隔 脳 部 位 で あ る海 馬 内へ のKA投 与 と,線 条 体 に お け る直 接 還 流実 験 を行 な っ た. そ の 結 果,KA海 馬 内局 所 投 与 後 のDA量 は, 行 動 上 発 作 が 未 だ発 現 して い な い投 与 後40-60分 の サ ンプ ル か ら減 少 が 認 め ら れ た が,発 作 行 動 の 進 展 に よ る 変 化 は な く減 少 量 は 一 定 の ま ま で あ っ た.し か しDOPAC及 びHVA量 に は 有 意 な変 化 は 認 め ら れ な か っ た.一 方 線 条 体 に お け るKA局 所 投 与 で は,全 身 投 与 の 場 合 と類 似
し た結 果,す な わ ちDA, DOPAC及 びHVA
量 の 用 量 依 存 的 か つ 有 意 な 減 少 が み られ た. 以 上 の 成 績 よ り, KAに よ っ て 誘 発 され た 辺 縁 系 発 作 と線 条 体 にお け るDA放 出 抑 制 の 間 に, 深 い 関係 が あ る こ とが 結 論 づ け られ る.ま た 海 馬 内 局 所 投 与 に お い てDOPAC及 びHVA量 に 変 化 が 認 め ら れ て い な い こ とか ら, DA作 動 系 ニ ュー ロ ンの 活 動 性 に 対 し て は,辺 縁 系 発 作 自体 は影 響 せ ず, KAの 直 接 的 な薬 理 作 用 に よ り抑 制 さ れ る可 能 性 が 大 きい とい え る.従 っ て, KA全 身 投 与 の 際 観 察 さ れ たDA及 び そ の 代 謝 産 物 量 の 有 意 な 減 少 は, KAの 直 接 的 薬 理 作 用 と発 作 活 動 に よ る間 接 的 効 果 の 総 和 が 反 映 した もの と考 え られ る.こ の 結 論 は,全 身 投 与 時 の DA量 の減 少 が 発 作 行 動 の 出現 と 同 時 に 始 ま り, HVA量 の 減 少 は 投 与 直 後 か ら 始 ま っ て い る こ とか ら も支 持 さ れ る. 線 条 体 局 所 に お け るKAのDA系 に 対 す る 直 接 的 薬 理 作 用 に 関 して は,過 去 に い くつ か の 報 告 が み られ る. Carterら23)はhalothane麻 酔 下 に お い てKAを 線 条 体 に 局 所 灌 流 し,脳 内 微 小 透 析 法 に よ るDAの 放 出 が 有 意 に 増 加 す る と報 告 して い る.加 太 ら24)はsuccinylcholineで 非 動 化 し た ラ ッ トを用 い て, KAを 脳 室 内 に 投 与 した 際 の 線 条 体DA系 の 変 化 を 同 じ方 法 に よ り測 定 し,細 胞 外DOPAC及 びHVA量 が 増 加 す る と報 告 して い る.ま たClowら25)は ラ ッ トの 線 条 体 ス ラ イ ス を用 い, KA添 加 に よ りDA 放 出 が 増 加 す る と報 告 し て い る.こ れ らの 結 果 は い ず れ もKAが 線 条 体 に お け るDA放 出 及 びDAニ ュー ロ ン 活 動 を促 進 す る こ とを示 唆 し て お り,今 回 の 成 績 と相 反 す る もの で あ る.こ の 理 由 と して, halothane26), succinylcholineの DA代 謝 へ の 作 用 や,ス ラ イ ス 条 件 下 で のDA 系 投 射 路 の 遮 断 の 影 響 は 無 視 で きず,今 回 の 無 麻 酔.無 拘 束 に お け る.結果 との 相 違 が 生 じた も の と考 え られ る.事 実, pentylenetetrazol誘 発 け い れ ん に お け る線 条 体 細 胞 外DOPAC量 をin vivo voltammetry法 を用 い て 測 定 す る と,無 麻 酔.無 拘 束 状 態 で はDOPAC量 は 減 少 し, succinylcholineで 非 動 化 す る とDOPAC量 は 逆 に 増 加 す る と報 告272され て い る. 以 上, KAに よ り誘 発 さ れ る辺 縁 系 発 作 と線 条 体DA作 動 系 の機 能 低 下 に は 密 接 な関 係 が 認 め られ,線 条 体DA作 動 系 が 辺 縁 系 発 作 を 抑 制 的 に 調 節 す る可 能 性 が 強 く示 唆 さ れ る.こ の 仮
説 は,脳 内DA系 機 能 を 高 め るbenserazide
(Ro4-4602)やbis-(4-methyl-1-homopiper-azinylthiocarbonyl) disulfide (FLA-63)のKA
発 作 に 対 す る 抑 制 効 果12)と も一 致 して い る.さ ら に, KA発 作 中 の 線 条 体DA量 の 低 下 は,て ん か ん 患 者 の 焦 点 脳 組 織 や 髄 液 に お け る測 定 結 果2, 8)と も一 貫 し て お り,て ん か ん 発 作 こ と に辺 縁 系 焦 点 発 作 の 起 始 と進 展 に 線 条 体DA系 の脱 抑 制 機 序 が 関 係 す る こ とが 推 測 さ れ る.な おKA の 脳 内DA放 出 低 下 の作 用 機 序 に つ い て は 未 だ 不 明23, 25)であ り,他 の 神 経 伝 達 系 との 相 互 関 係5, 9) を 含 め た 詳 細 な検 討 が 必 要 で あ ろ う. 結 論 1. て ん か ん 発 作 に お け る脳 内DA作 動 系 の役 割 を 検 討 す る 目 的 で,ラ ッ トのKA誘 発 発 作 中 の 線 条体 に お け る細 胞 外DA及 び その 代 謝 産 物 量 の 経 時 的 変 化 を,無 麻 酔.無 拘 束 状 態 で脳 内微 小 透 析 法 を用 い て 測 定 し た. 2. KA全 身 投 与 に よ り安 定 し た辺 縁 系 発 作 が 惹 起 さ れ,そ の 際DA及 び そ の代 謝 産 物 量 が 有 意 に 減 少 し た.一 方KA海 馬 内 局 所 投 与 で はDA量 の み 有 意 に 減 少 し,代 謝 産 物 量 は 変 化 しな か っ た.さ ら にKA線 条 体 内局 所 投 与 で は,全 身 投 与 と 同 様 にDA及 び そ の代 謝 産 物 量 が 用 量 依 存 的 か つ 有 意 に 減 少 し た. 3. 以 上 の 結 果 よ り, KAに よ る辺 縁 系 発 作 中 に は,線 条 体 に お け るDA放 出 の低 下 が お こ る こ とが 示 唆 され,辺 縁 系 発 作 の起 始 と進 展 に 線 条 体DA作 動 系 の 機 能 低 下 が 関 与 す る こ とが 推 定 さ れ た. 本論 文 の要 旨は 第24回 日本 て ん か ん学 会(平 成2 年11月)に て発 表 した. 終 わ りに あ た り,御 指 導御 校 閲 を賜 りま した大 月 三 郎教 授,な らびに 直接 御指 導 御 協 力 いた だ き ま し た森本 清助 手 に深 く感 謝の 意 を捧 げ ます.ま た, 実 験遂 行 に あ た りま して は御 協 力下 さい ま した研 究 室 の皆 様 に,心 か ら御 礼 申 し上 げ ます. 文 献
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