博 士 （ 医 学 ） 仲 唐 安 哉
学 位 論 文 題 名

統合失調症の病態進行過程におけるラモトリギンの影響に関する研究―精神刺激薬モデルの観点から一

学位論文内容の要旨【 背景と 目的】統 合失調 症はcommon disease
で あり、そ の効果的な治療法の開発は急務の 課題である。現在、統合失調症のドパミン仮説を基に、統合失調症の治療にはドパミン
D：型受容体遮断作用を有する治療薬（抗精神病薬）が使用されているが、抗精神病薬に反応し なぃ統合失調症の治療には難渋している。統合失調症の急性期症状が改善した後には、
統 合失調症の再燃・再発防止目的で抗精神病薬の長期使用が推奨されている。しかし、抗精 神病薬の長期使用によって不可逆的な運動障害が生じることは少なくない。そのためドパ ミンD2型受容体遮断作用以外の作用を持つ、長期的な副作用が少ない統合失調症治療薬が求められている。
メ タンフ ェタミン (METH)をどの 精神刺 激薬を用 いた動物 モデル（覚醒剤モデル）は統合失調症の病態の一部を反映し，ており、治療薬のスクリーニングに広く用いられている。
し かし、統合失調症の症状および経過は一律ではなく、症状や病期に応じた治療法の使い分 けが必要と考えられる。我カのグループは、＠発病当初はドパミンDz型受容体遮断薬に反応するが再燃・再発を繰り返すうちにドパミンDz型受容体遮断薬に反応を示さなくなり、◎ 認知機能障害が進行していき、◎脳萎縮が進行する、という統合失調症の病態進行に着目 した。我々のグループが開発した病態進行動物モデルではこの統合失調症の病態進行に類似した行動［METHとN―methyl―D―asparticacid(NMDA)受容体遮断薬であるdizocilpine(MK一801)に対する行動感作形成、prepulseinhibition(PPI)障害の形成］および神経組織学的変化[terminaldeoxynucleotidylt
ransferaseーmediateddUTPnick―endlabeling(TUNEL)
染色 陽性細胞 の惹起 ］が認められる。そのため、この病態進行動物モデルは統合失 調症治療薬の新たなスクリニーングツールとして有用であると考えている。また、これ
ま での脳内微小透析実験の結果から、統合失調症の病態進行への細胞外グルタミン酸濃度増加の関与が推測される。
本 研究は、この病態進行動物モデルを用いて、グルタミン酸放出抑制作用を有する抗てん かん薬 であるラ モトリ ギン(LTG)が統合失調症の病態進行の基盤にあると推定される行動 学的(NMDA受容体 遮断薬 に対する 行動感 作形成と PPI障害 の形成）および神経組織学的変 化 (TUNEL染色 陽 性 細胞 の 惹 起） に 及 ばす 影 響 を調 べ る こと を 目 的 とし て 行 った。
【材料と方法】実験動物としてSprague―Dawley系雄性ラットを用いた。薬剤としてMETH、LTGとMK−801を用いた。移所運動量測定には受動型赤外線センサーで水平方向の運動量を測定するSUPERMEXを使用し、PP
I測定には音刺激による驚愕反応を測定するS
R―LA
Bsystem― 379−

を用いた。脳内微小透析法で回収した人工脳脊髄液は液体クロマトグラフイーを用いて解析し、グルタミン酸濃度を測定した。
一 連の 実験 で使用するLTGの用量を決定する目的で、METH
2．5mg/kg投与2時間後にLTG
10 mg/kgおよ び30mg/kgをラットに投与し移所 運動量を測定した。次に、METHの反復投
与に 対す るLTGの反 復併用投与の影響を検討する目的で、METH 2.5 mg/kgとLTGの反復併用投与の後、十分な離脱期間を置いた時点での、METHO．2mg/kg
またはMK−8010，15mg/kg
投与 後の 移所 運動量変化、PPIおよぴ内側前頭前野(mPFC)におけるTUNE
L陽性細胞数を測定した。また、METH 2.
5mg/kg急性投与後遅発性に生じる細胞外グルタミン酸濃度の上昇に対するLTGの影響も検討 した。
【 結 果 】 METH2． 5mg/kg投 与 2時 間 後 のLTG 30 mg/kgお よび 10 mg/kg投与 は移 所運 動量に影響を与えなかったため、一連の実験においてLTG30mg/kgを使用した。移所運動量測定 では 、METH2．5mg/kgの反復投与によってMETHおよびMKー801への感受性亢進が形成された。LTG 30 mg/kgの反復併用投与はME
TH 2.5 mg/kgによるM
K一801への感受性亢進形成を 阻止 した 。驚愕反応測定では、METH2．5mg/kgの反復投与によってPPI障害が形成きれた 。LTG 30 mg/kgの反復併用投与はMETH
2．5mg/kgの反復投与によるPPI障害の形成を阻止 し、 LTG 30 mg/kgの単回投与はME
TH2．5mg/kgの反復投与により形成さ れたPPI障害の発現を抑制した。TUNEL染色法を用いた検討では、METH 2.5 mg/kgの反復投与はmPFCでのTUNEL染色陽性細胞数を 増加させたが、LTG 30 mg/kgの反復併用投与はその増加を阻止した。また、脳内微小透析法を用いた細胞外グルタミン酸濃度の測定では、MET
H2．5mg/kg
はmPF
Cにおいて遅発性の細胞外グルタミン酸濃度上昇 を惹起したが、M
ET
H2．5mg/kg
投与
120分後のLTG 30 mg/kg
投 与により、その遅発性の細胞外グルタミン酸濃度上昇は抑制された。
【考察】内側前頭前野において細胞外グルタミン酸濃度を増加させうる量であるME
TH
2．5mg/kgの反復投与で惹起さ れるM
K―801に対する行動感 作形成、PPI障害形成ならびにmP
FCでの TUNEL
陽 性細胞 数増加の3現象をLT
Gの反復併用投与が阻止したことより 、LTGは統合失調症の病態進行の基盤を阻止する有用な薬剤であることが示唆された。M
ETHによる細胞外グ ルタ ミン 酸濃度上昇をLTGが抑制したことより、LTGはこの抑制機序を介して、METH反復投与で惹起きれる行動変化ならびに神経組織的変化を阻害した可能性がある。しかし、LTGにはグルタミン酸放出 抑制作用以外にもgammaーaminobutyricacid放出促進作用を有することなども報告されているため、本実験におけるLTGの作用機序にっいても更なる検討が必要である。
【結 論】 LTGとMETHの 反 復併 用投 与は 、METH
反 復投与による行動異常たらびに神経組織学的異常の形成を阻止した。本研究の結果より、L
TGは統合失調症の病態進行の阻止に対して有用な治療薬になりうると考えられた。

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学位論文審査の要旨
主 査 教 授 吉 岡 充 弘
副 査 教 授 小 山司副 査 教 授 田 中 真 樹
副 査 教 授 本 間副 査 教 授 渡 邉 さ と雅 彦

学 位 論 文 題 名

統合失調症の病態進行過程におけるラモトリギンの影響に関する研究
ー 精神 刺激 薬モ デル の観 点か ら―

統合失調症治療では、ドパミン受容体遮断作用を有する治療薬（抗精神病薬）が使用されているが、長期的なドパミン受容体遮断は不可逆的運動障害を生じうる。そのためドパミン受容体遮断以外の作用を持つ、統合失調症治療薬が求められている。本研究では、＠発病当初はドパミン受容体遮断薬に反応するが再燃・再発を繰り返すうちにドパミン受容体遮断薬に反応を示さなくなり、◎認知機能障害が進行していき、◎脳萎縮が進行する、という統合失調症の病態進行に着目し、新たな統合失調症の病態進行動物モデルを用いて研究を行った。本モデルは、統合失調症の病態進行に類似した行動[MET
HとN―methyl―Dーasparticacid(NMDA)受容体遮断薬であるジゾシルピンに対する交差行動感作形成 、prepulse inhibition
障害形成］船よぴ神経組織学的変化(TUNEL陽性細胞の惹起）を表現して いる。本研究は、この病態進行動物モデルを用いて、抗てんかん薬であるラモトリギンが統合失調症の病態進行の基盤にあると推定される行動学的および神経組織学的変化に及ばす影響を調べることを目的として行われた。本研究の結果、ラモトリギンが、＠メタンフェタミン急性投与後遅発性に生じる細胞外グルタミン酸濃度上昇を抑制し、メタンフェタミンの反復投与後に生じ 、◎ジゾシルピンに対する交差行動感作形成、◎PPI障害の形成およぴその発現、＠内側前頭前野における′I丶UNE
L陽性細胞の惹起を抑制することが確認された。本研究より、ラモトリギンは統合失調症の病態進行基盤を阻止する有用な薬剤であることが 示 唆 さ れ 、 その 臨 床 的 応 用 が 期待 で き る 薬 剤 で あ ると 考 え ら れ た 。
質疑応答では、渡辺雅彦教授から、ドパミンがグルタミン酸を放出させる機序にっいて質問があった。これに対して申請者は、覚 醒剤によるグルタミン酸濃度上昇はカルシウムindependentであるため神経細胞からの放出ではなく、ナトリウム依存性のグルタミン酸トランスポーターを‑ 381‑介しての細胞外グルタミン酸濃度上昇が関与していると回答した。田中真樹教授からは、内側前頭前野 でのapoptosisをみているが統合失調症患者で前頭葉以外の部位、特にドパミン放出が亢進していてサーキットの一部である線状体の萎縮の有無にっいての質問があった。これに対して申請者は、現在統合失調症で脳萎縮が確認されている部位は左上側頭回や前頭前野皮質であり、統合失調症の画像研究で線状体の萎縮は確認されていないと回答した。本間さと教授から、グルタミン酸の放出を抑制するラモトリギンの機序についての質問があった。これに対して申請者は、ラモト リギンが 神経細 胞膜上に あるsodiumchannelに直接作用して、その脱分極からの回復を遅延させることにより神経細胞膜を安定化させ、グルタミン酸の放出を抑制すると回答した。吉岡充弘 教授からは、内側前頭前野でのapopt
osisについて、内側前頭前野を腹側と背側に分けて検討を行ったか否かとの質問があった。これに対して申請者は、今回の研究では内側前頭前野をひとまとめにして観察検討しているが、内側前頭前野の腹側と背側の機能に違いがあることが示唆されているので、今後の検討課題としたいと回答した。次いで、小山司教授からは、本研究を踏まえての今後の展望にっいて質問があった。これに対して申請者は、統合失調症の病態進行に関わる詳細な分子メカニズムの検討、統合失調症の病態進行に対するラモトリギンの効果の臨床的検討と本動物モデルを用いた新規統合失調治療薬のスクリーニングを実施する予定であると回答した。
本論文は、統合失調症の病態進行を的確に捉えた新しい動物モデルを用いて、統合失調症の病態進行を正確に基礎実験に反映している。また、その理論の展開も精巧かつ現実的で、最終的には実験結果を臨床に反映させる考察もなされている。上述した患者群の病態メカニズムの解明とその防止に関する臨床及び基礎研究の総合的な論文として高く評価される。今後、統合失調症患者の病態の進行防止に関する前方視的な調査などの臨床応用によって、本患者群の病態進行の防止が可能となることが期待される。
審査員一同は、これらの成果を高く評価し、大学院課程における研鑚や取得単位なども併せ、申 請 者 が 博 士 （ 医 学 ） の学 位 を受 け る のに 充 分な 資 格 を有 す る もの と 判定 し た 。

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