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響合え、科学

脳深部刺激療法に基づく光遺伝学はパーキンソン病様症状を改善する

【紹介論文】

Valverde et al., Nature Communication 11, Article number: 2388 (2020)

"Deep brain stimulation-guided optogenetic rescue of parkinsonian symptoms"

www.nature.com

【発表概要】

パーキンソン病の主な治療方法はレボドパやドパミン作動薬によってドパミンを補充することですが,ハネムーン期間(初期の段階における薬剤が良く効く期間)の後には運動合併症が避けられません.このステージの治療にはDBS(視床下核への脳深部刺激療法)が最も効果的な治療法である一方で,DBSは侵襲性が高い為に厳格な基準があり,少数の患者にしか適用ができません.また,DBSのメカニズムに関しても,色々な仮説が提示されていますが,あまり理解が進んでいません.

そこで筆者らは,パーキンソン病モデル動物におけるDBSの治療メカニズムに関して電気生理学的・光遺伝学的・行動薬理学的・モデリング手法を用いて考察しています.またその結果から,DBSに代わる非侵襲的な治療方法の可能性を示しています.

今回はDBSがどのようにしてパーキンソン病様症状を和らげるのか,また少数の患者にしか使えないDBSに代わる治療方法として光遺伝学の可能性について紹介したいと思います.

【Summary】

The main symptomatic treatment for Parkinson’s disease consists in substituting lacking dopamine with levodopa and/or dopaminergic agonists, but after a typical “honeymoon” period (Drug treatment of early-stage) with dopaminergic therapy, patients inevitably develop motor complications. At this stage, deep brain stimulation at high frequency of the subthalamic nucleus (DBS) constitutes to date the most efficient symptomatic treatment, but DBS benefits only to a minority of patients due to its surgical invasive and stringent eligibility criteria. Besides, the mechanism of DBS is poorly understood, although several hypotheses have been proposed to explain the beneficial effects of DBS.

Authors elucidated key mechanisms supporting deep brain stimulation efficiency in parkinsonian rodent model with electrophysiology, optogenetics, behavioral tasks and mathematical modeling. And their results could pave the way for a less invasive approaches as an alternative to DBS.

Here, I would like to introduce how DBS alleviates parkinsonian symptoms, as well as the potential of optogenetic therapies for parkinsonian patients as a substitute for DBS.

発表資料:

drive.google.com

(2020.6.18 iPark Science Cafe 38th)