2-デオキシグルコースは新生児ラットのピロカルピン誘発性てんかん状態を終了させる

2-Deoxyglucose terminates pilocarpine-induced status epilepticus in neonatal rats.

• Remi Janicot
• Carl E Stafstrom
• Li-Rong Shao

抄録

目的:

新生児てんかん（SE）は、生命を脅かす医療上の緊急事態である。残念ながら、SEを持つ新生児の最大50％は現在の抗てんかん薬に耐性があり、より良い治療法の必要性が強調されている。本研究では、解糖阻害剤である2-デオキシグルコース（2-DG）を用いて、新生児SEを制御するための代替治療法の可能性として、新規の代謝アプローチを探索することを目的としている。

OBJECTIVE: Neonatal status epilepticus (SE) is a life-threatening medical emergency. Unfortunately, up to 50% of neonates with SE are resistant to current antiseizure drugs, highlighting the need for better treatments. This study aims to explore a novel metabolic approach as a potential alternative treatment to control neonatal SE, using the glycolytic inhibitor 2-deoxyglucose (2-DG).

方法:

新生児Sprague Dawleyラット（生後10日目[P10]-P17）にピロカルピン（300mg/kg、腹腔内[ip]）を投与してSEを誘導し、ビデオ脳波（V-EEG）でモニターした。30分後に2-DGまたは作用機序の異なる2種類の従来の抗発作薬（フェノバルビタールまたはレベチラセタム）のいずれかを投与し、V-EEGの記録をさらに～60分間継続した。薬物投与後の発作停止までの時間、脳波スコア、薬物または生理食塩水投与前後のパワースペクトルを用いて、薬物効果を評価した。

METHODS: SE was induced by pilocarpine (300 mg/kg, intraperitoneally [ip]) in neonatal Sprague Dawley rats (postnatal day 10 [P10]-P17) and was monitored by video-electroencephalography (V-EEG). After 30 minutes of SE, 2-DG or one of two conventional antiseizure drugs with different mechanisms of action, phenobarbital or levetiracetam, was administrated ip, and V-EEG recording was continued for ~60 additional minutes. The time to seizure cessation after drug injection, EEG scores, and power spectra before and after drug or saline treatment were used to assess drug effects.

結果:

発作が持続するようになると、2-DG（50、100、または500mg/kg、ip）を投与すると、一貫して10-15分以内に行動発作と電図発作が停止した；低用量では発作が停止するまでに時間がかかり（25-30分）、用量依存的な効果を示した。フェノバルビタール（30mg/kg、ip）またはレベチラセタム（100mg/kg、ip）の投与も、新生児ラットにおいて10-15分以内にSEを停止させた。

RESULTS: Once SE became sustained, administration of 2-DG (50, 100, or 500 mg/kg, ip) consistently stopped behavioral and electrographic seizures within 10-15 minutes; lower doses took longer (25-30 minutes) to stop SE, demonstrating a dose-dependent effect. Administration of phenobarbital (30 mg/kg, ip) or levetiracetam (100 mg/kg, ip) also stopped SE within 10-15 minutes in neonatal rats.

意義:

我々の結果は、解糖阻害薬である2-DGが神経細胞の過剰興奮性を速やかに抑制し、継続的な発作活動を効果的に抑制することを示唆しており、これは新生児SEの治療においてトランスレーショナルな価値を提供する可能性がある。

SIGNIFICANCE: Our results suggest that the glycolysis inhibitor 2-DG acts quickly to reduce neuronal hyperexcitability and effectively suppress ongoing seizure activity, which may provide translational value in the treatment of neonatal SE.

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