側頭葉てんかんモデル作製のためのVGAT-CREマウスの電気的キンドリング電極の作製と移植

てんかんは、経済的および人的負担が大きい主要な神経障害です。NINDSは、てんかんを持つアメリカ人が300万人いると推定しています。これらの患者のうち約60万人が側頭葉てんかん(TLE)¹を患っています。残念ながら、TLEの治療は、効果がないこと、薬剤耐性の発現、または副作用に対する不耐性のために、患者の3分の1で失敗します²。明らかに、TLEの新しい治療法を開発する必要性は大きく、米国てんかん学会の基礎科学委員会、前臨床てんかん創薬のための国際てんかん対策ワーキンググループ、および全米諮問神経障害および脳卒中評議会^3,4によって共有された結論です。

側頭葉てんかんの現在の動物モデルは、化学痙攣薬(例:.、カイネート、ピロカルピン)または長期の電気刺激を使用して、長期にわたるてんかん重積状態を誘発します^5,6,7。多くの動物が処置中に死亡する(ラットでは10%〜30%、マウスでは最大90%⁸)。生き残っててんかんを発症した動物は、脳全体に広範な神経細胞死を示します^9,10。この死は、ミクログリア、星状細胞の活性化、および浸潤単球から始まる一連の応答を引き起こします。ニューロンの応答には、回路の再編成(苔状の繊維の発芽など)、回路に適切に統合できない新しいニューロンの誕生(異所性顆粒細胞など)、および過興奮性につながる固有の変化(Na⁺チャネルのアップレギュレーションなど)が含まれます。有意な神経細胞死のないてんかんモデルは、新しい抗てんかん薬の探索を容易にします。

てんかんのGABA仮説をテストしている間、軽度の電気キンドリングプロトコルでVGAT-Creマウスを治療すると、自発的な運動発作と電信発作につながることが発見されました¹¹。一般に、げっ歯類の電気的キンドリングは、てんかんを定義する自発的な発作にはつながりませんが、過剰にキンドリングする場合には可能です¹¹。VGAT-Creマウスは、GABA作動性抑制ニューロンで特異的に発現する小胞GABAトランスポーター(VGAT)遺伝子の制御下でCreリコンビナーゼを発現します。Creの挿入は、mRNAおよびタンパク質レベルでVGATの発現を破壊し、海馬におけるGABA作動性シナプス伝達を損なうことがわかった。KindleVGAT-Creマウスは、てんかん形成に関与するメカニズムの研究および新規治療法のスクリーニングに役立つ可能性があると結論付けられ^ました11。本報告では、モデルの生成に使用される方法を詳細に提供します。