一酸化炭素中毒後遅発性脳症に対する神経栄養因子の投与による治療効果の検討

• Project/Area Number: 19K09436
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 西原 佑 愛媛大学, 医学部附属病院, 講師 (50568912)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 一酸化炭素中毒 / 遅発性脳症 / マイクログリア / 神経保護因子 / 神経栄養因子

Outline of Research at the Start

IGF-2による一酸化炭素中毒後遅発性脳症の治療効果を示す。IGF-2の投与によりミエリンの保持が可能であるか、リアルタイムPCRやWestern Blotting法を用いて解析する。また、IGF-2以外の神経保護因子の投与でも同様に検討し、この際にはミエリンだけではなく、神経自体、もしくはマイクログリアの保護効果についても検討していく予定である。さらに、これらの神経保護因子の効果的な組み合わせを探索することで、より臨床応用が可能な治療方法を探索する計画としている。

Outline of Annual Research Achievements

一酸化炭素中毒では、急性期の中毒症状だけではなく、数週間から数か月の後に認知機能の低下といった症状を呈する遅発性脳症を発症するケースがある。この詳しい病態生理はいまだ不明確である。これまでの我々の研究で、一酸化炭素に暴露された脳ではマイクログリアをはじめとする様々なグリア細胞やその前駆細胞の減少を認めており、海馬における様々な神経栄養因子の発現の低下が認められる。中でも、IGF-2と言われる神経栄養因子が存在するが、このIGF-2は記憶の強化や蓄積の過程で重要な役割を担っていることが報告されている。我々はIGF-2の投与による遅発性脳症の発症の抑制効果を検討している。IGF-2を投与したラットでは、行動実験で認知機能の低下が抑制され、それらの海馬では、一酸化炭素中毒のラットの海馬に比べ、ミエリン成分が有意に保持されていた。これらのことから、IGF-2の投与は、一酸化炭素によるミエリンの脱落を抑制し、認知機能の低下を抑制する可能性が示された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

仮説として挙げた神経保護因子による遅発性脳症の発症抑制効果は一定の効果が認められるのではないかと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今後はその他の神経保護因子の効果を検討することでIGF-2以外のより有効な神経保護因子を探す。また、神経保護因子は、単独の効果だけではなく、他の神経保護因子とともに効果が増強するものもあり、複数の神経保護因子による効果も同時に検討する。さらに、それぞれの神経保護因子の得られる効果がどういった機序なのか、その生理学的な機序の解明も行う。

Research Products

• [Journal Article] Chronic constriction injury of the sciatic nerve in rats causes different activation modes of microglia between the anterior and posterior horns of the spinal cord (2020)
  • Author(s): Nishihara T, Tanaka J, Sekiya K, Nishikawa Y, Abe N, Hamada T, Kitamura S, Ikemune K, Ochi S, Choudhury ME, Yano H, Yorozuya T
  • Journal Title: Neurochemistry International Volume: 134 Pages: 104672-104672
  • DOI: 10.1016/j.neuint.2020.104672
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Carbon monoxide poisoning-induced delayed encephalopathy accompanies decreased microglial cell numbers: Distinctive pathophysiological features from hypoxemia-induced brain damage (2019)
  • Author(s): Sekiya K, Nishihara T, Abe N, Konishi A, Nandate H, Hamada T, Ikemune K, Takasaki Y, Tanaka J, Asano M, Yorozuya T
  • Journal Title: Brain Research Volume: 1710 Pages: 22-32
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2018.12.027
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Hemolytic reaction in the washed salvaged blood of a patient with paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (2019)
  • Author(s): Kawamoto Y, Nishihara T, Watanabe A, Nakanishi K, Hamada T, Konishi A, Abe N, Kitamura S, Ikemune K, Toda Y, Yorozuya T
  • Journal Title: BMC Anesthesiology Volume: 19(1) Pages: 83-83
  • DOI: 10.1186/s12871-019-0752-4
  • Peer Reviewed / Open Access