Results

我々は最初に、ピロカルピンSEの誘導に近接してシクロヘキシミドを投与すると、ラットの顆粒上MFSがブロックされるが、その後の自然発作の発生を妨げたりその回数には影響を与えないことを証明した。 この結果は、側頭葉てんかんの発生に顎上MFSが関与していることを初めて証明するものであった。 この解離の説明として、ピロカルピンやカイネートモデルてんかんにおける発作の発生は、海馬外の発生源によって駆動されている可能性がある。 実際、これらのモデルにおける自然発作の発生における視床、扁桃体、梨状皮質の相対的な寄与は多くの研究で指摘されている。 ここでもシクロヘキシミドは、ほとんどの動物で、自発的な発作および発作間脳波事象の頻度と強度を変えることなく、顆粒上MFSを完全にブロックすることが可能であった。 また、海馬内少量カイネート投与モデルでは、海馬内で自発的発作が起こりやすく、イクタル現象の発生に頭蓋上MFSは必要ないとの結論に達した。 このテーマに関するいくつかの論文では、発作の頻度が高い動物ほど顎上MFSが強いことが示されており、このようなシナプスの再編成が（発作が起きるかどうかを決定しないとしても）発作を起こしやすい性質と何らかの関連があることが示唆されている。 他の研究者は、顆上MFSの密度は生涯発作の総数や発作頻度とは関連がないと主張しており（実験またはヒトの側頭葉てんかんにおいて）、多くの著者はもはやMFSを側頭葉てんかんの必要十分事象とは考えていないようです。 しかし、ヒトの場合、組織のバックグラウンドの状態をコントロールすることはできない。 また、ほとんどの実験では、発作の出現にはSEが必要であり、顆粒上MFSが先行するSEのエピソードの反映であることに疑問の余地はない。 そこで私たちは、初回のSEから顆上MFSが生じないという実験条件を作り出し、その後の自発的発作がシナプスの再編成にどの程度寄与しているかを調べました。 その結果、顎蓋上MFSは自然発作の頻度とは無関係であり、初回発作後の時間により大きく依存することが判明した。

側頭葉てんかん患者のヒト組織における顆粒細胞の分散に関する記述は、その患者のその後のてんかんの基礎に発達上の変化がある可能性を示唆するものとなった。 その後，ピロカルピン投与ラットやカイニン酸投与マウスで成体齧歯類に顆粒細胞の分散が生じることが示され，これらの細胞性アルキテトロンの変化もまた，てんかん発症の初期段階での結果である可能性が示唆された。 その後、歯状顆粒細胞のニューロン新生がSE後に増加することが示され、てんかん発症に伴う海馬ネットワークの可塑性は、新しく生まれた歯状顆粒細胞が形成する異常な結合から生じる可能性があることが示された。 そこで、シクロヘキシミドが顆頭細胞の神経新生を阻害することによって、顆上MFSの発症に影響を与えるかどうかを検討した。 驚いたことに、シクロヘキシミドで治療したてんかん患者では、DGの細胞増殖が劇的に増加することが観察された。 ピロカルピンを単独で投与したてんかん患者では歯状顆粒細胞の分裂速度が2〜7倍に増加し、ピロカルピン/シクロヘキシミド投与群では5〜30倍に増加したのである。 このような有糸分裂率の増加は、ピロカルピンによって引き起こされたSE後に変性する脆弱な前駆細胞集団がシクロヘキシミドによって保護されていることに関連していることが示唆された。 さらに、顆粒細胞のMFSとニューロン新生は必ずしも連動していないことが示唆された。 海馬スライスの全細胞パッチクランプ記録では、カイニン酸処理後、顆粒細胞の自発的興奮性シナプス後電流の振幅と頻度が時間とともに増加することが示されていた。 この興奮性シナプス入力の増加は、内分子層のTimm染色の強さと相関していた。 カイニン酸処理動物のスライスでビククリンを用いて抑制を減らしたところ、顆粒細胞層に適用したケージドグルタミン酸のフラッシュ光分解により、てんかん様の活動電位のバーストを誘発した（この効果は対照ラットの顆粒細胞には見られなかった）。 これらのデータは、カイネートによる顆上MFSは、顆細胞間の異常な興奮性結合の形成の進行に起因するという仮説を支持するものであった。 シクロヘキシミド投与による電気生理学的プロファイルの変化を評価するために、ピロカルピン誘発SEから2ヶ月後にin vitro電気生理学（細胞外記録）を行った。 ピロカルピン投与ラットおよびピロカルピン／シクロヘキシミド投与ラットのスライス標本を用いた誘発電位は、CA1において小振幅のポリスパイク活動（てんかん様反応）、DGにおいて一見正常な孤立集団スパイクを示した。 さらに重要なことは、ピロカルピンとピロカルピン/シクロヘキシミド投与ラットのDGは、高K+あるいは高K+/bicuculline下でも電気生理学的異常に関して差がなかったということである。 Neo-Timm 染色の解析では、予想通り、ピロカルピン注射ラットでは強い顆粒上MFS が見られ、ピロカルピン/シクロヘキシミドラットでは染色が有意に少なかった。 9530>

SE の動物モデルにおける MFS の発達に関する長年の疑問の一つは、発芽した苔状線維が分子層の樹状突起に新しいシナプスを加えるのか、あるいはこれらの発芽線維は単に（脳門細胞の変性により）空いたシナプスの代わりをするのか、ということである。 実際、このテーマに関するほとんどの研究では、顆粒細胞苔状線維の主要な標的である肺門部苔状細胞の消失が、顆粒上MFSを開始する重要な要因であることが示唆されている。 シクロヘキシミド存在下でのピロカルピン誘発性SEでは、シクロヘキシミドで前処理していないラットに比べて、傷害された肺門細胞の数が減少した。 カルシトニン遺伝子関連ペプチド（CGRP）免疫組織化学で同定された苔状細胞は、SEの60日後にいずれの群でも有意に減少しなかった（苔状細胞のSE喪失を示す証拠の優位性とこの所見が一見矛盾していることから、CGRPが苔状細胞の亜集団のマーカーを構成している可能性があると推測される）。 対照群では内分子層にCGRP陽性線維（苔状細胞軸索と思われる）の強いバンドがあり、neo-Timm染色線維はなかったのに対し、ピロカルピン投与群ではCGRP線維はなく、neo-Timm染色が強く見られた。 一方，Cycloheximide-pilocarpine投与動物は，対照と同様にCGRPとneo-Timm染色を有していた． このシナリオは，ネットワークの過興奮を苔状細胞の生存に依存しているという「過敏性」苔状細胞仮説と一致する． シクロヘキシミドは、脳門部CGRP陽性細胞（推定コッシー細胞）の損失を防ぐことにより、SEによる脳門上MFSを防ぐことが示唆された

シクロヘキシミドが脳門部細胞を保護し、SE後のDGにおける細胞増殖をさらに増加させたことから、現在の観察を統合した仮説が設定された。 研究者たちは、新しく生まれた顆粒細胞の一部が、黄斑内の異常な場所に発生することを示した。 これらの異所性顆粒細胞は、CA3錐体細胞のバースト放電や肺門ニューロン（苔状細胞を含む）のバーストと同期した活動電位の規則的なバーストを示す。 異所性の海門状顆粒細胞の形成に加え、いくつかの論文ではてんかん動物における顆粒細胞上の海門状基底樹状突起の形成を特徴としている。 これらの特徴は、異所性または過敏性細胞、あるいは異常な基底部樹状突起のいずれかによって、確かに肺門での異常なシナプスを可能にし、これにより、顆上MFSの存在にかかわらず、過興奮性の変化を説明することができるかもしれない＜9530＞。