海馬の硬化とそのてんかん発症メカニズム

  海馬硬化症(HS)は.てんかんの原因となる別の病態である可能性があります。 中側頭葉てんかん(MTLE)患者では.硬化した海馬が「臓器」に相当し.再発性てんかんが重要な機能発現の場となっている。 硬化した海馬には.この病態生理を維持するための極めて複雑な細胞および分子基盤が存在する。 海馬の硬化のメカニズムとそのてんかん原性については.てんかんの分野で研究されており.本稿では.この分野の研究の歴史と現状について概説する。  局所てんかん症候群の中で最も多いのが側頭葉てんかん(TLE)で.てんかん外科手術症例の大半を占め.米国では約250万人の患者がおり.そのうち40%が難治性であるとされています。 LTLEは側頭葉の外側新皮質で.上側頭回(T1).中側頭回(T2).下側頭回(T3).蝶形骨回(T4.側頭後頭回ともいう)を含む。 MTLEは側頭葉の内側で.海馬傍回(T5.内側頭後頭回ともいう)と海馬形成(T6)を含み.内側パラシュルコスの外側の構造である。の形成)。 海馬硬化症に伴う側頭葉てんかんは.主にMTLEとして現れる。 内側側頭葉の構造は複雑で.用語は非常にわかりにくい。 海馬傍回の前部には扁桃体複合体を含む鈎回があり.海馬傍鈎回とも呼ばれる。 海馬の構造は.海馬(アモンの角とも呼ばれる)そのもの.歯状回.鞍部で構成されている。  歯状回は古皮質性で.分子層.顆粒細胞層.多形体層の3層の細胞構造からなる。 最も顕著な特徴は顆粒細胞層で.顆粒細胞という小さく間隔の狭い神経細胞で構成されている。 分子層は主に顆粒細胞の頭頂部の樹状突起.散在する介在ニューロン.および経路を相互貫通するシナプス終末を含んでいる。 顆粒層の下には.顆粒細胞から発した数種類の介在ニューロンや苔状線維からなる多形態層がある。  海馬自体は古皮質であり.分子層.錐体細胞層.多形体層の3層の細胞構造を持つ。 この3つの層における軸索と樹状突起の配置によって.脳室床から内側に向かって.初期層.錐体層.放射状層.内腔層.分子層に細分化される。 後者の3層は.大脳新皮質の分子層にほぼ相当する。 内腔層と分子層をあわせて内腔分子層と呼ぶこともある。 海馬の最も重要な細胞は錐体細胞であり.錐体層内に規則的に配列し.細胞の基部から原基に向かって.また細胞の先端から分子層に向かって樹状突起が発せられ.広く枝分かれして側枝樹状突起が豊富である。 放射状層は.先端からの樹状突起の規則的な配列によって形成される。 錐体細胞の軸索は脳室床に向かって収束し.海馬に入る。 内腔分子層には.錐体細胞の樹状突起の終末枝と他の起源の線維性枝が含まれる。 多形層にはバスケット細胞など様々な形態の小細胞があり.その軸索は放射状層と分子層に入り.末端は錐体細胞の細胞質とのシナプスを形成している。 海馬はCA1.CA2.CA3に分けられ.海綿状領域はCA4と呼ばれることもある。 海綿状領域とは.皮質と海馬傍回との間にある移行領域のことで.海馬傍回の上部に相当する。 下トーラス頂部.下トーラス.前下トーラス.頭頂下トーラスに分けられる。 頂端路と下端路は海馬の直下にあり.一般に海馬自体の中に包含される。一方.頭頂路は海馬傍回の内部嗅覚帯(ゾーン28)の続きである。 ほとんどの構造物がVI層に属している。 海馬構造の主な出力経路は下分枝回に由来する。  すなわち.下トーラスからの貫通線維は歯状回顆粒細胞の頭頂樹状突起とシナプスを形成し.顆粒細胞の苔状線維終末は海馬CA3領域の錐体細胞とシナプスを形成し.海馬CA3領域の錐体細胞の軸索はCA2領域の細胞および下トーラスの神経細胞とシナプスを形成しているという3つのシナプスループが海馬構造における最も重要な神経回路と考えられる。  海馬の主な機能は.最近の記憶に参加することである。  扁桃体(amygdaloid cluster, amygdaloid complex)は.海馬傍回深部に存在する。 大部分は側脳室下角の前端近くにあり.ごく一部は側脳室下角の上部にあり.背側は側坐核に隣接し.口側は前周核に隣接し.尾側は尾状核に連結しています。 扁桃体は内側皮質核と外側基底核から構成されている。  皮質内核には.①扁桃体前部.②嗅覚束外側核.③扁桃体内側.④皮質扁桃体が含まれる。 皮質内核は扁桃体前部を介して斜角回につながり.背側にはアナムネシス核.皮質核.尾状核に隣接している。 前部扁桃体には扁桃体群に出入りする線維があり.分化が不十分である。 皮質扁桃体は.脳の基底部にある皮質領域に相当し.錐体細胞と多形細胞から構成されている。 ヒトの場合.外側嗅路核は大脳皮質内側の核の中で最も発達が遅れている。  基底核には.(i)外側扁桃体.(ii)基底扁桃体.(iii)傍底扁桃体が含まれる。  扁桃体群の線維結合:求心性結合:嗅球.前嗅核.視床背内側核.正中線核.内板核.背内側縫線核.青斑.傍大脳核.黒質.孤束核.腹内側視床下部核.さらに下側頭回.眼窩前頭皮質.帯状皮質からの結合が挙げられる。  求心性線維:背側求心性経路は主に末端線条である。 終末線条体は扁桃体の最も重要な放出線維であり.主に皮質内核から発生し.終末核(前交連の外側.背側に位置する).視床下部前部.視索前野.腹内側核.中隔核に投射している。  腹側からの放出路は.扁桃体基底核群から外側視索前野.視床下部.中隔.ブローカ斜帯.視床背内側核.患部黒質.中脳中央灰白質.網様体.弧状筋膜.背側迷走神経核.前頭葉前部である。  扁桃体群の主な機能 扁桃体群を刺激すると.次のような反応が起こる。(1)防衛反応の初期段階のように.注意を引いたと思われる対象に対して自動的に行われる動作が直ちに停止し.逃避と似たような状態になる。 頭や目を反対側に向ける.私たちや食事に伴う咀嚼.舌の飲み込み.嚥下などの複雑なリズム運動など.さまざまな種類の不随意運動が誘発されます。  (2) 植物的反応とは.呼吸の回数.リズム.過敏性の変化.動脈圧の増減.心拍数の増減.消化管運動や内分泌の増減.排便・排尿.瞳孔サイズの変化.立毛などを指す。 特定の下垂体前葉ホルモンの分泌など。 (ACTH ↑.ゴナドトロピン ↑.授乳 ↑)両側扁桃体クラスターを除去したサルでは.口で物を過度に探る.恐怖心の消失.攻撃性の低下.怒りや恐怖心の著しい低下.おとなしく飼いならす.食習慣が変化し草食動物でも肉食できる.著しい性的過敏.いわゆる Kluver-Bucy syndrome。 2. 海馬硬化症の基本的病理像:海馬の硬化(hebocampal sclerosis ( 海馬硬化症(HS)は.内膜硬化症.内側側頭硬化症(MTS)とも呼ばれ.海馬が小さく萎縮して硬くなり.しばしば鉤部回.扁桃体.海馬傍回を同時に侵す病態である。 組織学的には.CA1.CA4.前下路を中心に.選択的な神経細胞消失とアストログリアが特徴である。  3.HSの形成とMTLEとの関係の歴史的考察:海馬硬化症とてんかんの関係の理解の過程は.(1)てんかん患者における海馬硬化症の存在の発見.(2)海馬硬化症はてんかん発作の結果だけではなく.てんかんの原因かもしれないという認識.(3)海馬硬化症は発作を最も基本的に示す疾患独立体であるかもしれないという認識.の3段階に分けることができる。 を開発し.その病因.病態.分子病理学的・分子生物学的特徴の探求を開始した。 初期の理解は対照的な臨床病理学的分析に基づいており.中期的には外科手術と深部記録に基づいていたが.近年のイメージングと分子生物学の発展により.海馬の硬化についてかつてないほどの洞察が得られている。  100年以上前.Hughlings Jackson (1)は.現在の基準では古典的な精神運動発作(複雑部分発作)である患者を診ていました。 この患者の死後.剖検により側頭葉内側の構造の硬化症状が発見された。 これは.精神運動発作と内側側頭葉の病変との相関を初めて明らかにしたものである。 1950年代になると.臨床病理学的な対照分析が数多く蓄積され.海馬の硬化がてんかんの最も一般的な病理所見であり.発作の結果としてだけでなく.てんかん発生の原因となりうることが本質的に示されるようになった(2)。 てんかんの外科的治療が始まった当初は.主に外傷性の側頭葉外側部てんかんが中心でした。 1930年代後半には.側頭葉てんかんの治療として側頭葉切除術が行われるようになった。 臨床手術と頭蓋内記録研究により.側頭葉内側部構造が側頭葉てんかんのてんかん原性焦点であること.手術成績は側頭葉内側部構造の切除範囲と相関すること.海馬硬化が側頭葉てんかんに最もよく見られる手術病変であることが示されています(3.4)。  カナダのモントリオール神経研究所で.1939年から1952年の間に側頭葉切除術によって149例(最初の10年間に68例.最後の3年間に81例)の側頭葉てんかんが治療されたが.この間に側頭葉てんかんではてんかん原性の焦点が側頭葉内側の構造に最も多く見られることが次第に判明し.切頭葉硬化症の概念が導入されていった 切痕硬化症の概念が導入され.切痕硬化症は側頭葉てんかんの最も多い原因であること.切痕硬化症は出生時の損傷と関連すること.側頭葉内側構造の外科的切除を強化すれば予後が改善されると考えられるようになったこと。 ノッチ硬化症の概念は.内側側頭葉硬化症や海馬硬化症と同様である。 これにより.海馬硬化症が臨床病理学的に側頭葉てんかんの重要な原因であることが認識され.海馬硬化症の発生が初期の脳損傷事象(出生時損傷)と関連していることが示唆され.臨床業務において出生時損傷の既往を問うことが注目されるようになったのです。 この時期.海馬硬化症や側頭葉てんかんは「出生時の傷害→海馬硬化症→側頭葉てんかん」という説が有力でした。  プライマリープロインジャリーという概念が生まれた。1990年代にUCLAの職員が定量分析技術を使って.1961年から1992年の間に行われた側頭葉切除標本について定量的病理検査を実施した。 側頭葉発作の発症前に考えられる感受性の高い病因を探るため.全症例の病歴を検討した。 30分以上の意識喪失や4時間以上の認知機能変化を伴う事象は.初期促進傷害(IPI)と呼ばれた。 すべてのIPIは.さらにてんかん性事象と非てんかん性事象に分けられる。 IPIの41%は長期間のてんかん発作または持続的な状態を伴い.16%はてんかん発作の既往のない外傷性脳損傷の既往.12%は非長期の熱性発作の既往.7%は出生時の損傷の既往.さらに10%は運動てんかん発作のないIPIの間に脳低酸素または脳炎の既往を有していた。 その結果.IPIの患者さんでは海馬の硬化という重度の神経細胞障害が見られるのに対し.IPIでない症例では軽度のびまん性神経細胞障害が見られるにとどまりました。 IPIがあるが占拠病変がない例.IPIがなく占拠病変がある例.占拠病変がある例.IPIがあるが占拠病変がない例に分け.海馬の神経細胞減少が40%以上あった例は88.2%.IPIと占拠病変がない例ではわずか15.8%だった(p