共同研究・競争的資金等の研究課題

脳血管障害は要介護状態となる原因疾患の第一位を占め、2018年に成立した「脳卒中・循環器病対策基本法」の基本理念である、健康寿命延伸の観点から大きな社会的問題となっている。血管内治療など超急性期脳梗塞治療の進歩は目覚ましいが、脳梗塞の発症予防は、いまだ抗血栓療法と血圧管理などに依存し、新規治療法は久しく開発されていない。抗血栓療法は脳出血発症リスクと表裏一体であるなど、脳血管障害の治療で解決すべき課題は多く、脳血管性認知症に至っては治療法が存在しない。安全性と有効性を両立した脳血管障害、さらには脳血管性認知症に対する治療の確立は喫緊の課題である。 本研究は、内皮に血栓が生じる機序、血管が破綻する機序、神経組織が機能低下する機序の解明を目的とし、脳血管透過性亢進モデルマウスを用いて、血管透過性調節による脳血管障害・血管性認知症の新たな治療概念確立を目指すものである。これにより実臨床で用いられる各抗血栓薬の有効性と安全性の違いや特徴を統一的に説明する理論の確立も目指す。 2021年度は本研究の先行研究結果をまとめた共著論文が提出され、血栓形成（止血）作用を持つトロンビンが脳微小血管障害（血管透過性亢進作用）により脳出血リスクを上昇させる可能性を示したが、これは直感的に想定されるトロンビン作用と真逆の視点を提唱するものである。また、トロンビンが脳微小血管の透過性を上昇させる様子をin vivo、生存下で連続（経時）的に捉えることに成功した。2020年度までの研究成果報告書では統計解析上は、本研究の実験仮説が誤りである可能性も否定できない状況であったが、実験手法改善により、仮説からの予測と一致する結果が蓄積され、統計的評価にも頑健であった。このように、本研究が目標とする「血管透過性制御機構」の解明という観点から、提唱する理論的仮説が真である蓋然性が一定程度高まるデータが得られた。

片頭痛は若年者に好発する慢性頭痛疾患であり、有病率、生活支障度ともに高い。片頭痛患者の一部ではストレス、生活習慣、天候の変化など何らかの頭痛発作のトリガーを有している。本研究では片頭痛のトリガーの調査を行い、その一部については片頭痛の動物モデルとして広く認知されている皮質拡延性脱分極（Cortical Spreading Depolarization, CSD）（Harriott AM, Takizawa T, Chung DY, Chen SP. Spreading depression as a preclinical model of migraine. J Headache Pain 2019; 20: 45）を用いて科学的な検証を試みる。片頭痛のトリガーについて総合的な解明を行い、最終的には患者QOLの向上を目指す。 慶應義塾大学病院頭痛外来に通院中の頭痛患者について、約50項目の頭痛のトリガー候補についての調査結果を学会で発表、解析についても進めた。 さらに慶應義塾大学病院の看護系職員のCOVID-19ワクチン接種後の頭痛の特徴や頻度について調査した。普段から頭痛もちの方においては、COVID-19ワクチン接種後に副反応として頭痛が生じやすいことを明らかにし、国際頭痛学会誌に報告した（Sekiguchi K et al. Incidence of headache after COVID-19 vaccination in patients with history of headache: a cross sectional study. Cephalalgia 2022; 42: 266-272）。 片頭痛の動物モデル（CSDの測定系）を用いたトリガーに関する研究も進めた。喫煙を負荷した雌マウスにおいてはCSDが惹起されやすいことが明らかとなった。

片頭痛の病態で重要なカルシトニン遺伝子関連ペプチド（Calcitonin gene-related peptide; CGRP）あるいはその受容体を標的とした抗体治療（CGRP関連抗体薬）が、わが国において2021年に新たに承認となった。 本研究では、CGRP関連抗体薬を含めた片頭痛の最新治療の実態を明らかにしつつ、今後に向けての新規治療についても検討する。 慶應義塾大学病院の頭痛外来にてCGRP関連抗体薬のリアルワールドエビデンスを検討した。まず、CGRP関連抗体薬の一つであるガルカネズマブが3回以上投与された片頭痛患者について効果と安全性を検討した。50%反応率（片頭痛日数がベースラインから半分以下になった患者の割合）は62%、100%反応率（片頭痛日数が消失した患者の割合）は10%であった。片頭痛日数のみではなく、随伴症状である光過敏、音過敏、悪心/嘔吐についても65%、50%、64%の患者で改善を認めていた。最も多い有害事象は注射部位反応で、35%の患者で認めていた（Takizawa T et al. BMC Neurology 2022）。 次に、CGRP関連抗体薬が3回以上投与された片頭痛患者について、どのような臨床的特徴がCGRP関連抗体薬の効果に関連しているのか検討した。治療開始3ヶ月後に、50%反応率を達していた患者をレスポンダー、達していなかった患者をノンレスポンダーと定義した。CGRP関連抗体薬が投与された半数以上の患者がレスポンダーであった。年齢や体重、既往歴、ひと月あたりの片頭痛日数、痛みの程度・性質、予防薬失敗数などのデータを基に解析を行ったところ、①年齢が高く、②予防薬失敗数が少なく、③免疫系疾患の既往がない患者ほどCGRP関連抗体薬のレスポンダーになりやすいことが明らかとなった（Ihara K et al. The Journal of Headache and Pain 2023）。 その他、わが国におけるCGRP関連抗体薬の学会報告をまとめた総説（大谷星也、井原慶子（co-1st）ら．日本頭痛学会誌 2023）、片頭痛領域の最新治療薬についての総説なども執筆した（Begasse de Dhaem O, Takizawa T (co-1st) et al. Cephalalgia 2023）。 CGRP関連抗体薬について臨床現場からのリアルワールドデータを基に日本から有効性や安全性、レスポンダーの特徴について初めて英文論文として報告することができた。当初の計画以上に進展していると考えられた。 CGRP関連抗体薬について、さらに新規を含めた頭痛の治療についても検討を進めていく予定である。

我が国で頭痛やめまいの症状を持つ患者数は3,000万人を超えると言われており，それに伴う気分の揺らぎに伴うパフォーマンスの低下は，社会全体の活動低下を招いている．これらの患者のなかには，心的ストレスが原因となって身体の不調を訴える症例が多く含まれているが，なぜそのような身体化の症状が生じるかは十分に解明されていない．本研究では，健常者・身体症状症・片頭痛・メニエール病の患者を対象として，自律神経活動，身体状態の変化を感知する内受容感覚，予測的情報処理に基づく信念形成の特性に着目し，気圧変化に対する身体・認知特性を明らかにする．そして，症状改善に向けたプロトコルの開発に取り組む．

CGRP関連抗体薬が2021年に上市され、片頭痛診療は大きな変革期を迎えている。そのような中、わが国における頭痛・片頭痛の最新の疫学を明らかにすることは重要と考える。 片頭痛について、有用なバイオマーカーは確立されていない。 本研究では、頭痛・片頭痛についての疫学調査を実施する。さらには片頭痛のバイオマーカーの検索などを試みる。

脳は約 140 億個の神経細胞、その 10 倍のグリア細胞からなり、栄養を供給する脳血管と互いに連絡を取りながら神経グリア血管ユニット(neuro-glio-vascular unit; NVU)を形成している。本実験では分化・再生能が高く、髄鞘を形成するオリゴデンドロサイトや周皮細胞、アストロサイトに分化するオリゴデンドロサイト前駆細胞(OPC)として存在するNG2グリアに焦点を当て、慢性頭窓下の同一部位を長期間反復して観察することによって成体における細胞および髄鞘の形態、脳虚血などの病態時の形態学的変化、髄鞘再生を促進あるいは抗炎症作用を増強するメカニズムを検討し、病態改善のための薬剤の探索とその作用機序の解明を目的とする。 NG2と高い共発現が確認され、OPCおよびオリゴデンドロサイトに発現するされるSox10に蛍光タンパク質Venusを発現させたマウスにTomita-Seylaz法による慢性頭窓を作成し、二光子顕微鏡を用いて長期間観察を行うことにより、細胞レベルでの変化を経日的に観察した。キレート剤であるクプリゾン混餌食(0.2％)を給餌することにより脱髄モデルを作成し、スルホローダミン101の投与によって生体染色されるアストロサイトの形態学的変化を追跡する手法を確立した。観察終了後に脳を摘出し、蛍光細胞や神経細胞の撮像や解析の手法を検討中である。さらに、実験的脳梗塞モデルである中大脳動脈閉塞術を施行した病態モデルマウスを作成するため、基本的な手技を習得するとともに、線条体や大脳皮質における脳血流の変化と梗塞巣の形成との相関、施行時に発生して梗塞巣の形成に影響を及ぼすと考えられている大脳皮質拡延性脱分極(CSD)との関連についても検討した。

頭痛患者は極めて多く、痛みや気分の揺らぎによるパフォーマンス低下は社会的損失を招いている。頭痛患者の中には「予測」が引き金となる心理的痛みを持つ者が多く含まれ、特に気圧変化との関連が注目されるが、気圧変化の数日前から頭痛が生じるメカニズムは未解明である。本研究では、気圧カプセルを用いた自律神経の予測機能と頭痛の関係を調べる実験と、独自アプリによる気圧変動と頭痛の観察研究を通じて、生理的痛みと心理的痛みの分離を目指す。気候変動が心身に及ぼす影響の研究が遅れている現状を打破し、治療抵抗性と扱われドクターショッピングに陥る患者の原因解明と、臨床的に適切な指針の提供を目指す。

一部の遺伝性脳小血管病では、基底膜を構成するアミノ酸が他のアミノ酸に置換され、コラーゲンの三重らせん構造が崩れることが原因でラクナ梗塞、白質病変など脳小血管病変をきたす。ただし、その機序の詳細は解明されていない。我々はこれまでに、コラーゲンIVの受容体であるβ１インテグリンの機能阻害やコンディショナルノックアウトにより、遺伝性脳小血管病と同様の血栓形成、出血性変化、白質病変の原因となる血液脳関門の破綻が惹起される現象とその機序を報告した。本研究はコラーゲンIV変異による血液脳関門の障害機序を評価するとともに、血管内皮細胞内シグナルの調節に基づく遺伝性脳小血管病の治療確立を目標とする。