脳卒中後患者における反復経頭蓋磁気刺激の有益な効果におけるD-セリンの役割

Role of D-serine in the beneficial effects of repetitive transcranial magnetic stimulation in post-stroke patients.

• Masachika Niimi
• Yuko Fujita
• Tamaki Ishima
• Kenji Hashimoto
• Nobuyuki Sasaki
• Takatoshi Hara
• Naoki Yamada
• Masahiro Abo

抄録

目的:

N-メチル-D-アスパラギン酸受容体（NMDAR）を介した神経伝達の異常は、精神神経疾患の病態生理に一役買っている。反復的経頭蓋磁気刺激（rTMS）がNMDAR関連アミノ酸に与える影響は不明のままである。我々は、脳卒中後の患者の血清中のNMDAR関連アミノ酸に対するrTMSの影響を調べることを目的としている。

OBJECTIVE: Abnormalities in neurotransmission via N-methyl-D-aspartic acid receptor (NMDAR) play a role in the pathophysiology of neuropsychiatric disorders. The impact of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) on NMDAR-related amino acids remains unknown. We aim to investigate the effects of rTMS on NMDAR-related amino acids in serum of post-stroke patients.

方法:

上肢片麻痺を有する脳卒中後の連続した95例を募集した。27人の患者では、Beck Depression Inventory（BDI）スコアが10以上であった。うつ病患者12人はrTMSを併用したリハビリテーションを受け、非うつ病患者15人はrTMSを使用せずにリハビリテーションのみを14日間行った。1HzのrTMSを非神経半球の一次運動野に適用した。治療前後に BDI を実施した。治療前後に血清グルタミン、グルタミン酸、グリシン、L-セリン、D-セリンレベルが測定された。

METHODS: Ninety-five consecutive post-stroke patients with upper limb hemiparesis were recruited. In 27 patients, the Beck Depression Inventory (BDI) score was 10 or higher. Twelve depressed patients underwent rehabilitation in combination with rTMS and 15 non-depressed patients underwent rehabilitation only without rTMS for 14 days. 1 Hz rTMS was applied to the primary motor area in the non-lesional hemisphere. BDI was conducted before and after treatment. Serum glutamine, glutamate, glycine, L-serine, and D-serine levels were measured before and after treatment.

結果:

うつ病患者と非うつ病患者の間では，臨床的特徴，血清中の 5 種類のアミノ酸のレベル，アミノ酸の比率に差はなかった．しかし、27人のうつ病患者では、血清中グルタミン酸濃度とBDIに有意な相関が認められた（ρ=0.428、p=0.026）。BDIは、rTMSの有無にかかわらず、治療後のうつ病患者で有意に減少した。D-セリンはrTMSを用いたリハビリテーション群では減少したが、rTMSを用いないリハビリテーション群では増加した。L-セリンはrTMSを用いたリハビリテーションで増加したが、rTMSを用いないリハビリテーションでは減少した。

RESULTS: There were no differences between depressed patients and non-depressed patients in clinical characteristics, levels of the five amino acids in serum, and the ratio of amino acids. However, in 27 depressed patients there was a significant correlation between levels of glutamate in serum and BDI (ρ=0.428、p=0.026). BDI decreased significantly in depressed patients after treatment with or without rTMS. D-serine decreased in the rehabilitation with rTMS group, but increased in the rehabilitation without rTMS group. L-serine increased in the rehabilitation with rTMS group, but decreased in the rehabilitation without rTMS group.

結論:

この結果は、rTMSが血中のNMDAR関連アミノ酸を調節し、有益な効果をもたらすことを示唆している。

CONCLUSIONS: The results suggest that rTMS can modulate NMDAR-related amino acids in blood, producing beneficial effects.