一部のてんかん患者にとって、薬物治療が効果を発揮しない場合、側頭葉の一部を除去する手術が唯一の治療法ですが、その手術も三分の一の確率で失敗します。この問題の新たな解決策が浮上しました。
スタンフォード大学医学部の研究者らとその同僚による新しい研究が、この問題に対する説明を提供し、より効果的な治療法を提案しています。彼らは、これまで見過ごされてきた海馬の一部であるファシオラ・シネレウムが、発作の引き金となり、さらに伝播する役割を果たしていることを発見しました。ファシオラ・シネレウムを除去または抑制することが、手術後も効果が見られない患者にとって有効かもしれません。
「海馬は脳で最も研究されている部位ですが、ファシオラ・シネレウムについては驚くほど知られていない」と、ジェームズ・R・ドティ神経外科学および神経科学教授のイヴァン・ソルテズ博士（Ivan Soltesz, PhD）は述べています。「この比較的小さな領域は、マウスおよび手術前の電気記録を受けている患者の発作活動に一貫して関与していました。我々の発見は、薬剤耐性の側頭葉てんかん患者全員が、手術計画の一環としてファシオラ・シネレウムに深部電極を配置すべきであることを示唆しています。」
この研究は4月17日にNature Medicine誌に掲載されました。ソルテズ博士とスタンフォード総合てんかんセンターの外科ディレクターであるヴィヴェック・ブック博士（Vivek Buch, MD）は、共同シニア著者です。オープンアクセスの記事のタイトルは「The Fasciola Cinereum of the Hippocampal Tail As an Interventional Target in Epilepsy（てんかんの介入ターゲットとしての海馬尾部のファシオラ・シネレウム）」です。
タツノオトシゴの尾の先端からの記録を取る
世界中で6500万人がてんかんと共に生活しており、そのうち何千万人もが内側側頭葉てんかんに苦しんでいます。このタイプの発作は、感情の処理に関与するアーモンド形の構造である扁桃体と、記憶の形成に必要な海馬の一部から発生します。内側側頭葉てんかんの患者で、薬物療法が効果を示さない場合の標準治療は手術です。手術では、片側の扁桃体と海馬の大部分が外科的に除去またはレーザーで破壊されます。側頭葉の対称性のため、この手術を受けた人々は通常、最小限の副作用しかありません。
手術を行う前に、医師は発作活動の原因となる脳組織を特定する必要があります。これを行うために、発作が発生または伝播する可能性のある脳の領域に電極を配置し、電極からの記録を取ります。このプロセスは立体脳波記録法（sEEG）と呼ばれ、発作活動が脳のどこで発生するかをマッピングします。
アーモンド形の構造である扁桃体と、その隣に位置する海馬は、sEEG記録の一般的な場所ですが、電極は通常、海馬の前部と中部にのみ配置されます。人間の海馬は、耳のレベルに深く位置し、前方に向かって頭を向けて横たわるタツノオトシゴのように見えます。sEEG電極は通常、タツノオトシゴの頭、胴体、そして尾の始まりに相当する前部および中部に配置されます。
ファシオラ・シネレウム、つまりタツノオトシゴの尾の先端からの記録を取るというアイデアは、3年前、研究の共同リード著者で神経外科の住人であるライアン・ジャミオルコウスキ博士（Ryan Jamiolkowski MD, PhD）がソルテズ研究室に参加したときに生まれました。
当時、ソルテズ研究室の元ポスドクで現在はヴァンダービルト大学に所属するグエン・アン・グエン博士（Quynh-Anh Nguyen, PhD）が、マウスの発作中に活性化される海馬ニューロンをスクリーニングしていました。意外にも、グエン博士は、海馬の後部領域であるファシオラ・シネレウムのニューロンが発作に関与していることを発見しました。
ジャミオルコウスキ博士と研究チームは、オプトジェネティクス技術を用いてファシオラ・シネレウムがてんかんの介入ターゲットになりうるかどうかをテストしました。ファシオラ・シネレウムのニューロンには、青い光を当てると神経活動を停止させる特別なタンパク質が含まれるようにしました。海馬からの電気記録が発作活動を示すと、研究者はファシオラ・シネレウムに青い光を照射し、マウスの発作の持続時間を短縮しました。
人間の海馬尾からの記録
人間におけるファシオラ・シネレウムの発作活動の役割を理解するために、ジャミオルコウスキ博士とブック博士は、6人の患者からこの小さな領域の記録を取りました。これらの患者は全員、将来のてんかん治療手術の準備としてsEEGを受けており、ファシオラ・シネレウムは6人全員の記録された発作に関与していました。特に、海馬の頭部や胴体が静かであった一部のエピソードにおいても、この領域が関与していました。
左半球の内側側頭葉てんかんを持つ患者の一人は、すでに扁桃体および海馬の前部と中部のレーザー焼灼を受けていました。しかし、患者は依然として発作を起こしており、追跡sEEGは、唯一残っていた海馬の部分であるファシオラ・シネレウムがすべての記録された発作に関与していることを示しました。患者はファシオラ・シネレウムのほぼすべてを除去する第二の手術を受け、その結果、発作の頻度が83%減少しました。これは、月に1～2回から3か月に1回になりました。
研究者は、発作がファシオラ・シネレウムに関与する患者は、海馬の形状のために2回の手術を受ける必要があるかもしれないと述べています。
「海馬はバナナのように曲がっており、レーザー焼灼に使用される光ファイバーは直線です。前部および後部の領域に到達するには、現在一つの手順で組み合わせることができない異なる軌道が必要です。我々の研究結果は、扁桃体および海馬前部の焼灼の重要性に異議を唱えるものではありませんが、発作が再発する患者のために後部海馬尾部をターゲットとする第二の焼灼を検討することを提案しています。」とジャミオルコウスキ博士は述べています。
3人の患者は内側側頭葉の両側が関与しており、右半球と左半球の両方の扁桃体および海馬が発作活動を示しました。新しい記憶は少なくとも一つの無傷の海馬なしでは形成されないため、これらの患者は発作活動を検出し中断するデバイスからの応答性神経刺激を受けました。しかし、ほとんどの応答性神経刺激装置は、両側の海馬の前部領域のみをターゲットに設定できます。この研究の結果は、装置が後部海馬尾部領域も監視し、発作活動を中断できるようにすることが患者にとってより有益であることを示唆しています。
「手術によって発作が完全に消失しない患者が3分の1もいるため、すべての側頭葉てんかん患者にファシオラ・シネレウムにsEEG電極を配置すべきです。この領域の発作活動が手術の失敗の原因である可能性があります。」とジャミオルコウスキ博士は付け加えています。「ファシオラ・シネレウムに発作が関与している患者を知ることは、焼灼または神経刺激でターゲットにすることを可能にし、画一的なアプローチよりも効果的に患者を治療するのに役立ちます。」
この研究には、ケンブリッジ大学の研究者も貢献しました。
このスタンフォード大学の研究は、てんかん治療に新たな道を示しています。従来の手術が失敗する原因として、見過ごされてきたファシオラ・シネレウムが関与している可能性を指摘し、その除去や抑制が効果的であることを示しました。この新しい視点は、てんかん治療の成功率を大幅に向上させる可能性があり、将来の治療法の改良に寄与するでしょう。
