Development of evaluating the efficacy for therpeutic hypothernia and new adjubant therapies for hypoxic-ischemic encephalopathy

• Project/Area Number: 16K19685
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Embryonic/Neonatal medicine
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: Nakamura Shinji 香川大学, 医学部附属病院, 助教 (30437686)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 脳血液量 / 時間分解分光装置 / 低酸素性虚血性脳症 / 低体温療法 / 脳内Hb酸素飽和度 / 新生仔豚 / 脳波 / 低酸素負荷 / 新生児 / 低酸素虚血 / 脳内酸素代謝率

Outline of Final Research Achievements

In this study, we exmamimed changes during therpeutic hypothermia (TH) in cortical electrical activity using amplitude-integrated electroencephalography (aEEG) and in cerebral blood volume (CBV) and cerebral hemoglobin oxygen saturation using near-infrared time-resolved spectroscopy and compared the results with those obtained during normothermia (NT) after a hypoxic-ischemic (HI) insult in a piglet model of asphyxia.We found that the decrease in CBV during TH after HI insult reflected severity of brain injuries, however, the increase in CBV during NT after HI insult reflected those of severity of brain injuries.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究結果から、低体温療法は脳障害の重症度によって、治療効果が異なることが推測された。特に、重篤な脳障害の場合は、低体温療法が更に障害を増幅する可能性もある。このため、低体温療法中の脳血液量モニタリングにより、低体温療法中に脳血液量の減少が著明に認めるものについては、低体温療法だけでは予後改善が見込めない可能性が高い。

Research Products

• [Journal Article] Hydrogen ventilation combined with mild hypothermia improves short-term neurological outcomes in a 5-day neonatal hypoxia-ischaemia piglet model (2019)
  • Author(s): Htun Yinmon、Nakamura Shinji、Nakao Yasuhiro、Mitsuie Tsutomu、Nakamura Makoto、Yamato Satoshi、Jinnai Wataru、Koyano Kosuke、Ohta Kenichi、Morimoto Aya、Wakabayashi Takayuki、Sugino Masashiro、Fujioka Kazumichi、Kato Ikuko、Kondo Sonoko、Yasuda Saneyuki、Miki Takanori、Ueno Masaki、Kusaka Takashi
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 9 Issue: 1 Pages: 4088-4088
  • DOI: 10.1038/s41598-019-40674-8
  • NAID: 120006599245
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Relationship between prolonged neural suppression and cerebral hemodynamic dysfunction during hypothermia in asphyxiated piglets. (2018)
  • Author(s): Jinnai W, Nakamura S, Koyano K, Yamato S, Wakabayashi T, Htun Y, Nakao Y, Iwase T, Nakamura M, Yasuda S, Ueno M, Miki T, Kusaka T
  • Journal Title: Brain Dev Volume: 40 Issue: 8 Pages: 649-661
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2018.04.010
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Cerebral haemodynamic response to somatosensory stimulation in newborn lamb. (2017)
  • Author(s): Nakamura S, Walker DW, Wong FY.
  • Journal Title: J Physiol Volume: 595 Issue: 17 Pages: 60076021-60076021
  • DOI: 10.1113/jp274244
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Cerebral haemodynamic response to somatosensory stimulation in near-term fetal sheep (2017)
  • Author(s): 1.Nakamura S, Walker D.W., Wong F.Y.
  • Journal Title: J Physiol Volume: ５９５ Issue: 4 Pages: 1289-1303
  • DOI: 10.1113/jp273163
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 胎児羊と新生仔羊におけるNeurovascular couplingの発達的変化について (2019)
  • Author(s): 中村信嗣, 日下隆, David Walker, Flora Wong.
  • Organizer: 第122回日本小児科学会学術集会
• [Presentation] Effect of hydrogen ventilation on aEEG findings in neonatal hypoxia-ischemia piglets. (2019)
  • Author(s): Yinmon Htun, Shinji Nakamura, Tsutomu Mitssuie, Yasuhiro Nakao, Makoto Arioka, Aya Morimoto, Ikuko Kato, Sonoko Kondo, Yukihiko Konishi, Kosuke Koyano, Saneyuki Yasuda, Takashi Iwase, Takashi Kusaka.
  • Organizer: 第122回日本小児科学会学術集会
• [Presentation] THE HISTOPATHOLOGICAL EFFECT OF THERAPEUTIC HYPOTHERMIA ON THE KIDNEY OF HYPOXIC-ISCHEMIC NEWBORN PIGLETS (2019)
  • Author(s): Takayuki Wakabayashi, Yinmon Htun, Tsutomu Mitsuie, Takayuki Yokota, Nakao Yasuhiro, Kosuke Koyano, Shinji Nakamura, Saneyuki Yasuda, Takashi Kusaka
  • Organizer: 15th congress of Asian Society for Pediatric Research(ASPR)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 新生児低酸素性虚血性脳症に対する水素ガス吸入療法の脳保護効果 新生仔豚仮死モデルを用いた基礎研究から (2019)
  • Author(s): 中村信嗣
  • Organizer: 第47回日本救急医学会総会・学術集会ランチョンセミナー
  • Invited
• [Presentation] 新生児豚仮死モデルにおける蘇生後30分間の脳血液量変化と脳障害の関係 出生後早期の脳循環モニタリングで予後予測が可能か？ (2019)
  • Author(s): 中尾泰浩, Yinmon Htun, 光家努, 橋本絢, 若林誉幸, 杉野政城, 中村信嗣, 小谷野耕佑, 近藤園子, 岩瀬孝志, 安田真之, 日下隆
  • Organizer: 第64回日本新生児成育医学会・学術集会
• [Presentation] 胎児大脳皮質感覚野の生理機能的発達について 胎児羊を用いた基礎的研究から (2019)
  • Author(s): 中村信嗣
  • Organizer: 第7回新胎児学研究会
• [Presentation] 出生後30分以内に脳障害重症度判定は可能か? ;新生仔豚を用いた基礎的検討 (2019)
  • Author(s): 中尾泰浩、中村信嗣、インモン トゥン、光家努、若林誉幸、神内済、中村信、森本絢、杉野政城、小谷野耕佑、太田健一、安田真之、加藤育子、近藤園子、三木崇範、上野正樹、日下隆
  • Organizer: 第2回新生児基礎・トランスレーショナルリサーチ研究会（愛知）
• [Presentation] Hydrogen ventilation improves short term outcomes in HIE piglets. (2019)
  • Author(s): Yinmon Htun, Shinji Nakamura, Tsutomu Mitsuie, Yasuhiro Nakao, Takayuki Wakabayashi, Satoshi Yamato, Wataru Jinnai, Aya Morimoto, Masashiro Sugino, Kosuke Koyano, Kenichi Ohta, Ikuko Kato, Sonoko Kondo, Makoto Nakamura, Saneyuki Yasuda, Takanori Miki, Masaki Ueno, Takashi Kusaka
  • Organizer: 第2回新生児基礎・トランスレーショナルリサーチ研究会（愛知）
• [Presentation] 新生児低酸素性虚血性脳症における新規重症度判定法・治療の確立 新生仔豚を用いた水素ガス研究から. (2019)
  • Author(s): 中村 信嗣
  • Organizer: 東北大学病院総合周産期母子医療センター 新生児科指導医養成事業（宮城）
  • Invited
• [Presentation] 新生仔豚仮死モデルにおける水素ガス吸入療法による脳保護効果について. (2019)
  • Author(s): 中村信嗣, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 光家努, 太田健一, 小谷野耕佑, 森本絢, 安田真之, 小西行彦, 加藤育子, 近藤園子, 三木崇範, 上野正樹, 日下隆.
  • Organizer: 平成30年度文部科学省新学術領域研究 学術研究支援基盤形成先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会（滋賀）
• [Presentation] Impact of the delivery modes on cerebral hemodynamic patterns in term neonates during immediate transition period using near-infrared time- resolved spectroscopy. (2018)
  • Author(s): Aya Morimoto, Shinji Nakamura, Masashiro Sugino, Yinmon Htun, Kosuke Koyano, Makoto Arioka, Noriko Fuke, Ikuko Kato, Yukihiko Konishi, Sonoko Kondo, Takashi Iwase, Saneyuki Yashuda and Takashi Kusaka.
  • Organizer: fNIRS 2018（東京）
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 新生仔豚仮死モデルにおける水素ガス吸入療法による神経学的予後改善効果について. (2018)
  • Author(s): 中村信嗣, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 光家努, 太田健一, 小谷野耕佑, 森本絢, 安田真之, 小西行彦, 加藤育子,
  • Organizer: 第8回日本分子状水素医学生物学会大会（東京）
• [Presentation] Hydrogen Inhalation improved Motor Function in Neonatal Hypoxic Ischemic Piglet Model. (2018)
  • Author(s): Yinmon Htun, Yasuhiro Nakao, Satoshi Yamato, Wataru Jinnai, Aya Hashimoto, Masashiro Sugino, Shinji Nakamura, Kosuke Koyano, Ikuko Kato, Sonoko Kondo, Makoto Nakamura, Saneyuki Yasuda, Takashi Kusaka.
  • Organizer: 第54回日本周産期・新生児医学会学術集会（東京）
• [Presentation] 分娩形式は出生直後の新生児・脳循環酸素代謝変化にどのように影響を与えるか？ (2018)
  • Author(s): 森本絢, 中村信嗣, 杉野政城, 横田崇之, 有岡誠, 福家典子, Yinmon Htun, 小谷野耕佑, 小西行彦, 近藤園子, 加藤育子, 安田真之, 岩瀬孝志, 日下隆.
  • Organizer: 第21回日本光機能イメージング学会学術集会（東京）
• [Presentation] 新生児蘇生中の脳循環モニタリングによる脳障害重症度判定法 (2018)
  • Author(s): 光家努, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 中村信嗣, 杉野政城, 橋本絢, 小谷野耕佑, 近藤園子, 安田真之, 日下隆
  • Organizer: 第21回日本光機能イメージング学会学術集会（東京）
• [Presentation] Effectiveness of Hydrogen in post hypoxic-ischemic neonatal piglets. (2018)
  • Author(s): Yinmon Htun, Tsutomu Mitsuie, Yasuhiro Nakao, Takayuki Wakabayashi, Wataru Jinnai, Satoshi Yamato, Aya Morimoto, Masashiro Sugino, Shinji Nakamura, Kosuke Koyano, Ikuko Kato, Sonoko Kondo, Makoto Nakamura, Saneyuki Yasuda, Takashi Kusaka.
  • Organizer: 第21回日本光機能イメージング学会学術集会（東京）
• [Presentation] 新生仔豚仮死モデルにおける低酸素性虚血負荷中の脳波・脳循環酸素代謝変化と脳障害～出生前子宮内で起こる低酸素虚血イベントをシュミレーションする～. (2017)
  • Author(s): 中村信嗣, 山戸聡史, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 光家勉, 若林誉幸, 神内済, 中村信, 橋本絢, 小谷野耕佑, 安田真之, 近藤園子, 三木崇範, 上野正樹, 日下隆.
  • Organizer: 第62回日本新生児成育医学会学術集会
• [Presentation] 正常新生児における生直後からの脳血液量と脳内Hb酸素飽和度測定 近赤外光時間分解分光装置を用いて (2017)
  • Author(s): 中村信嗣, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 若林誉幸, 光家努, 橋本絢, 杉野政城, 福家典子, 小谷野耕佑, 近藤園子, 岩瀬孝志, 日下隆
  • Organizer: 第62回日本新生児成育医学会学術集会
• [Presentation] Relationship between prolonged neural suppression and cerebral hemodynamic dysfunction during hypothermia in asphyxiated piglets. (2017)
  • Author(s): Shinji Nakamura, Wataru Jinnai, Satoshi Yamamoto, Yinmon Htun, Yasuhiro Nakao, Tsutomu Mitsuie, Takayuki Wakabayashi, Makoto Nakamura, Masashiro Sugino, Kosuke Koyano, Saneyuki Yasuda, Sonoko Kondo, Takashi Kusaka.
  • Organizer: The 44th Annual Meeting Fetal and Neonatal Physiological Society
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Monitoring cerebral blood volume during hypoxic ischemic insult to develop (2017)
  • Author(s): Shinji Nakamura, Satoshi Yamamoto, Yinmon Htun, Yasuhiro Nakaoa, Tsutomu Mitsuie, Takayuki Wakabayashi, Wataru Jinnai, Makoto Nakamura, Aya Hashimoto, Kosuke Koyano, Saneyuki Yasuda, Sonoko Kondo, Takashi Kusaka.
  • Organizer: The 44th Annual Meeting Fetal and Neonatal Physiological Society
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The Effectiveness of Hydrogen Gas Inhalation as an Adjuvant Therapy of Hypothermia in Neonatal Hypoxic-ischemic Piglet Model. (2017)
  • Author(s): Yinmon Htun, Shinji Nakamura, Yasuhiro Nakao, Tsutomu Mitsuie, Takayuki Wakabayashi, Aya Hashimoto, Masashiro Sugino, Kosuke Koyano, Ikuko Kato, Saneyuki Yasuda, Takashi Kusaka.
  • Organizer: The 44th Annual Meeting Fetal and Neonatal Physiological Society
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 新生仔豚仮死モデルにおける低酸素性虚血負荷中の脳波・脳循環酸素代謝変化と脳障害. (2017)
  • Author(s): 中村信嗣, 山戸聡史, Yinmon Htun, 中尾泰浩, 光家勉, 若林誉幸, 神内済, 中村信, 橋本絢, 小谷野耕佑, 安田真之, 近藤園子, 三木崇範, 上野正樹, 日下隆.
  • Organizer: 第21回酸素ダイナミクス研究会
• [Presentation] 新生仔豚仮死モデルにおけるエダラボンの腎臓への影響に関する検討. (2017)
  • Author(s): 若林誉幸、中尾泰浩、Yinmon Htun、山戸聡史、神内済、小谷野耕佑、中村信嗣、安田真之、中村信、日下隆.
  • Organizer: 第53回周産期新生児学会学術集会
• [Presentation] 低酸素負荷後低体温療法下での神経活動抑制遷延と脳循環抑制 ;新生仔豚仮死モデルを用いた基礎的研究. (2017)
  • Author(s): 神内済、中村信嗣、Yinmon Htun、中尾泰浩、橋本絢、杉野政城、山戸聡史、若林誉幸、小谷野耕佑、安田真之、日下隆.
  • Organizer: 第53回日本周産期新生児学会学術集会
• [Presentation] The Effectiveness of Edaravone combined with Hypothermia in neonatal Hypoxic-ischemic Piglet Model. (2017)
  • Author(s): Yinmon Htun, Shinji Nakamura, Yasuhiro Nakao, Takayuki Wakabayashi, Wataru Jinnai, Satoshi Yamato, Makoto Nakamura, Kosuke Koyano, Saneyuki Yasuda, Takashi Kusaka.
  • Organizer: 第53回日本周産期新生児学会学術集会
• [Presentation] 新生児低酸素性虚血性脳症に対する水素ガス吸入療法の基礎的検討 ;新生仔豚を用いた水素ガス吸入の生体への影響 (2017)
  • Author(s): 中尾泰浩、Yinmon Htun、若林誉幸、郡司朗子、杉野政城、橋本絢、中村信嗣、小谷野耕佑、安田真之、日下隆.
  • Organizer: 中尾泰浩、Yinmon Htun、若林誉幸、郡司朗子、杉野政城、橋本絢、中村信嗣、小谷野耕佑、安田真之、日下隆.
• [Presentation] Development of neurovascular coupling in the fetal sheep and newborn lamb (2016)
  • Author(s): Shinji Nakamura, David Walker, Flora Wong
  • Organizer: 20th conference of Perinatal society of Australia and New Nealand
  • Place of Presentation: Townsvile, Australia
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Impact of hypercapnia on neurovascular coupling in the fetal sheep and newborn lamb (2016)
  • Author(s): Shinji Nakamura, David Walker, Flora Wong
  • Organizer: 20th conference of Perinatal society of Australia and New Nealand
  • Place of Presentation: Townsvile, Australia
  • Int'l Joint Research
• [Book] 近赤外光分光法（NIRS：near-infrared spectroscopy) (2020)
  • Author(s): 日下隆、中村 信嗣
  • Total Pages: 8
  • Publisher: 東京医学社 小児内科 2020年4月号