ネイサン・スミス・デイビス教授であり神経科学の教授である D. ジェームス・サーマイヤー博士は、Science Advances に掲載された研究の上級著者でした。
この研究は、 D. ジェームス・サーマイヤー博士、ネイサン・スミス・デイビス教授兼議長 神経科学、このアプローチは、後期パーキンソン病患者におけるレボドパという薬剤の長期使用によって引き起こされる不随意運動の増加を緩和する可能性があることを示唆しています。
「この対症療法は、経験や体を動かす必要性によって決定されるのではなく、化学的に誘発される学習信号を脳内に再生成するものです。異常な学習を促進し、高用量での長期使用による副作用につながります。私たちがやろうとしていたのは、その異常な学習をブロックし、そうすることで治療の副作用を排除することです」とシュルマイヤー氏は語った。
現在、推定850万人がパーキンソン病を抱えて暮らしています。 によると 世界保健機関。パーキンソン病は、目標に向けた運動や習慣を調整するために脳に信号を送る中脳の特定の場所でのドーパミン作動性ニューロンの喪失を特徴としています。この病気は進行性であり、症状には震え、筋肉の硬直、動作の緩慢などが含まれる場合があります。
これらの症状は、病気の初期段階では薬で効果的に管理できますが、病気が進行するにつれて薬の効果が薄れ、一般に副作用が現れます。
後期パーキンソン病の患者は、レボドパ誘発性ジスキネジア（LID）、つまり、この疾患の第一選択治療であるレボドパという薬剤の服用に伴う不随意運動を経験することもあります。レボドパは脳内でドーパミンに変換し、ドーパミンの代替として機能します。パークション病が進行するにつれて、症状の改善を達成するために必要なレボドパの量が増加し、脳の集中力を調節する能力が低下し、脳の集中力が非常に高いまたは非常に低い状態が長時間続くことになります。この振動が LID の原因であると考えられています。
「病気が進行するにつれて、レボドパを取り込んでドーパミンに変換し、運動を調節するために放出するドーパミン作動性ニューロンがどんどん失われていく。これらのニューロンが失われると、脳のドーパミンレベルが適切に調節されなくなり、逆説的だが、望ましくない動きが始まる」とサーマイヤー氏は語った。
この時点で、患者はレボドパの投与量を減らすか、機能が完全に回復することなく運動障害が増大するか、または電極が外科的に脳に埋め込まれ、脳の特定の領域に微弱な電流を流す脳深部刺激を受けるかを選択することができる。
「脳の手術を受けたい人はいないでしょう。そこで私たちは、脳深部刺激を必要としないより良い薬物療法や遺伝子治療を設計するために、ジスキネジアの根底にあるメカニズムを理解しようと努めてきました」とサーマイヤー氏は語った。
今回の研究で、Surmeier氏のチームは、電気生理学的、薬理学的、分子的、行動学的アプローチを組み合わせて、レボドパで治療されたパーキンソン病の症状を示すマウスの線条体有棘投射ニューロン（運動制御をサポートする線条体のニューロンの主要集団）におけるシナプスの変化を測定した。
まず科学者らは、パーキンソン病マウスでは、ドーパミンとアセチルコリンの線条体濃度が交互に変化し、通常は学習とシナプス可塑性を制御する信号を模倣していることを発見した。
次に、遺伝的および薬理学的アプローチを使用して、学習に必要な棘状突起ニューロンのアセチルコリン受容体を破壊しました。科学者らはまた、マウスの動きと行動の変化を追跡し、これら 2 つのアプローチがマウスのジスキネジアの重症度にどのような影響を与えたかを調べました。
これら 2 つのアプローチを使用して、科学者らは、コリン作動性シグナル伝達を破壊すると、このニューロンの部分集団のシナプス接続が維持され、運動を刺激するレボドパの能力が向上し、LID の重症度が鈍化することを発見しました。
Surmeier氏によれば、新たな遺伝子アプローチを用いてこのシグナル伝達を治療的に標的にすると、レボドパの対症療法的効果を高め、侵襲的な脳手術の必要性を軽減しながらLIDを軽減できる可能性があるという。
「私たちの研究が示唆しているのは、末期患者の対症療法が線条体の学習異常を引き起こすということです。私たちが発見したのは、その異常な学習を妨害すれば、レボドパの対症療法的な効果が高まり、同時にジスキネジアも軽減できるということです」とサーマイヤー氏は語った。
共著者には以下が含まれます 崔喬玲博士、特任助教 神経科学; デビッド・ウォコシン博士、神経科学の研究准教授。そして タチアナ・トカッチ博士、神経科学の研究教授。
この研究は、JPB 財団、国立神経障害・脳卒中研究所助成金 R37-NS34696、ウィリアム N. およびバーニス E. バンパス財団、パーキンソン病全体にわたる科学の調整 (ASAP020551) によって、マイケル J. フォックス パーキンソン病研究財団、J. および J. シャッティンガー、および R. バクストンを通じて支援されています。
#異常な学習をターゲットにするとパーキンソン病の治療が改善される可能性がある