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吸入麻酔薬の血中および脳内濃度の簡便な測定法の開発と臨床への応用

Research Project

Project/Area Number 19K18231
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 55050:Anesthesiology-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

長谷 由理  北海道大学, 大学病院, 助教 (20626121)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords吸入麻酔薬 / プロポフォール / 麻酔薬濃度 / Na,K-ATPase活性 / Ca,Mg-ATPase活性 / 脳内ATPase活性 / Na,K-ATPase / Ca,Mg-ATPase / Desflurane / Sevoflurane / Isoflurane / 作用温度 / 19F-NMR測定 / F-NMR測定 / 全身麻酔薬 / 血中濃度 / 脳内濃度
Outline of Research at the Start

吸入麻酔薬の作用は脳内で限界濃度に達した時に発現するが,手術中に脳内濃度を常に把握することは困難である.申請者はVOCセンサーを使用して簡便に水溶液中での吸入麻酔薬濃度を測定する系を確立し,さらにウサギの血中麻酔薬濃度の測定が可能であることを報告した.本申請では,ラットの血中麻酔薬濃度と,マイクロダイアリシス法による脳内麻酔薬濃度の相関を解析する.次に,VOCセンサーを使用してヒト血液中の麻酔薬濃度の測定を行い,呼気ガス濃度との相関および脳内麻酔薬濃度を推測する.また,脳内のATPase活性に対する吸入麻酔薬の作用を定量的な麻酔薬濃度のもとで解析する.結果として吸入麻酔薬の至適濃度を考察する.

Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き、吸入麻酔薬(イソフルラン、セボフルラン、デスフルラン)によるウサギおよびラット脳内Na,K-ATPase活性に対する影響について、開放系および閉鎖系での測定系で得られた結果をもとに論文作成中であり、次年度中に投稿予定である。
近年麻酔薬の作用点として脂質ラフトが注目されている。脂質ラフトに存在する酵素であるNa,K-ATPase及びCa,Mg-ATPase活性に対するプロポフォールの作用に関する研究を行い、「Neuro-2a細胞のATPase活性に対するpropofolの作用」として、第51回日本歯科麻酔学会学術集会(長崎)においてポスター発表を行った。
Neuro-2a細胞のNa,K-及び Ca,Mg-ATPaseはいずれも脂質ラフトに存在する酵素が含まれるミクロソーム分画に回収された。Neuro-2a細胞のNa,K-及び Ca,Mg-ATPase活性と、比較のためにラット脳から精製したNa,K-ATPase活性に対するプロポフォールの作用を検討した。いずれの活性も、プロポフォールの濃度に依存して抑制された。50%活性阻害濃度IC50は、Neuro-2a細胞のNa,K-及び Ca,Mg-ATPase活性およびラット脳Na,K-ATPase活性に対して、それぞれ類似した濃度を示した。
吸入麻酔薬による抑制作用はNa,K-ATPase活性よりもCa,Mg-ATPase活性において顕著に強いという報告がある。しかし、プロポフォールの場合は両ATPase活性を類似した濃度で抑制したことより、吸入麻酔薬と静脈麻酔薬では両ATPaseに対する作用が異なる可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

医局の新体制のもと臨床業務に従事する時間が長く、研究時間の確保が困難であった。可能な範囲で追加実験を行いつつ、論文執筆を進めており、研究のまとめの段階に入っている。

Strategy for Future Research Activity

吸入麻酔薬(イソフルラン、セボフルラン、デスフルラン)のウサギおよびラット脳内Na,K-ATPase活性に対する抑制作用について、2つの測定系(開放系および閉鎖系)に分けて論文を作成して、公表する予定である。また、NMR測定に基づく水溶液中の吸入麻酔薬の濃度決定についても具体的に報告する予定である。
吸入麻酔薬と静脈麻酔薬ではNa,K-ATPase活性とCa,Mg-ATPase活性に対する作用が異なるのか否かという点について、Ca,Mg-ATPaseの精製度を高めて実験を行うことにより研究を進める予定である。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Anesthetic Management for a Patient with Smith-Magenis Syndrome2023

    • Author(s)
      置 地 竜 一、詫 間 滋、桜 井 優 弥、長 谷 由 理、石 田 義 幸、藤 澤 俊 明
    • Journal Title

      Journal of Japanese Dental Society of Anesthesiology

      Volume: 51 Issue: 1 Pages: 10-12

    • DOI

      10.24569/jjdsa.51.1_10

    • ISSN
      2433-4480
    • Year and Date
      2023-01-15
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suspected Accidental Infiltration of Rocuronium During General Anesthesia Induction: A Case Report2023

    • Author(s)
      Sakurai Yuya、Shibuya Makiko、Okiji Ryuichi、Hase Yuri、Hojo Takayuki、Kimura Yukifumi、Fujisawa Toshiaki
    • Journal Title

      Anesthesia Progress

      Volume: 70 Issue: 3 Pages: 116-119

    • DOI

      10.2344/anpr-70-02-01

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anesthetic management of a pediatric patient with Dravet syndrome: A case report.2023

    • Author(s)
      Hase Y, Takuma S, Hojo T, Nitta Y, Kamekura N.
    • Journal Title

      Medicine

      Volume: 102 Issue: 4 Pages: 1-4

    • DOI

      10.1097/md.0000000000032709

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effectiveness of intravenous sedation for oral surgery in a patient with multiple sclerosis and a past history of posterior reversible encephalopathy syndrome: A case report2022

    • Author(s)
      Hase Yuri、Kamekura Nobuhito、Fujisawa Toshiaki
    • Journal Title

      Special Care in Dentistry

      Volume: Online ahead of print Issue: 6 Pages: 1-4

    • DOI

      10.1111/scd.12717

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intravenous Sedation with Midazolam, Dexmedetomidine, and Fentanyl during the Extraction of Impacted Wisdom Teeth in a Patient with Dental Phobia2021

    • Author(s)
      手代木 孝仁、詫間 滋、橋本 圭司、北條 敬之、長谷 由理、藤澤 俊明
    • Journal Title

      Journal of Japanese Dental Society of Anesthesiology

      Volume: 49 Issue: 2 Pages: 49-51

    • DOI

      10.24569/jjdsa.49.2_49

    • NAID

      130008025288

    • ISSN
      2433-4480
    • Year and Date
      2021-04-15
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 快人快説 -麻酔メカニズム研究シリーズ⑥-Na+,K+-ATPaseと全身麻酔薬:全身麻酔薬の作用機構に近づくために試みたこと2021

    • Author(s)
      長谷 由理
    • Journal Title

      LiSA

      Volume: 28 Issue: 1 Pages: 81-88

    • DOI

      10.11477/mf.3101201883

    • ISSN
      1340-8836, 1883-5511
    • Year and Date
      2021-01-01
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Methemoglobinemia caused by a low dose of prilocaine during general anesthesia2021

    • Author(s)
      Shibuya Makiko、Hojo Takayuki、Hase Yuri、Kimura Yukifumi、Fujisawa Toshiaki
    • Journal Title

      Journal of Dental Anesthesia and Pain Medicine

      Volume: 21 Issue: 4 Pages: 357-357

    • DOI

      10.17245/jdapm.2021.21.4.357

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anesthetic Management of a Rett Syndrome Patient at High Risk for Respiratory Complications2021

    • Author(s)
      Kamekura Nobuhito、Hojo Takayuki、Nitta Yukie、Hase Yuri、Fujisawa Toshiaki
    • Journal Title

      Anesthesia Progress

      Volume: 68 Issue: 3 Pages: 163-167

    • DOI

      10.2344/anpr-68-02-07

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Neuro-2a細胞のATPase活性に対するpropofolの作用2023

    • Author(s)
      長谷 由理, 城戸 幹太
    • Organizer
      第51回日本歯科麻酔学会学術集会(長崎)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] シンポジウム :わからなくなるわけがわかるシンポジウム「コナン君の麻酔銃の中身は何?」2022

    • Author(s)
      長谷由理
    • Organizer
      麻酔メカニズム研究会2022(Re-born 3rd)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Smith-Magenis症候群患者の歯科治療における全身麻酔管理経験2021

    • Author(s)
      置地 竜一, 詫間 滋, 長谷 由理, 藤澤 俊明
    • Organizer
      第49回 日本歯科麻酔学会総会・学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 麻酔導入時にロクロニウムの血管外漏出を認めた一例2021

    • Author(s)
      桜井 優弥, 渋谷 真希子, 長谷 由理, 北條 敬之, 木村 幸文, 藤澤 俊明
    • Organizer
      第49回 日本歯科麻酔学会総会・学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 脳内Na, K-ATPase活性に対する揮発性麻酔薬の作用2020

    • Author(s)
      長谷 由理、藤澤 俊明
    • Organizer
      第48回日本歯科麻酔学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Inhalational anesthetic effects on Na,K-ATPase in rabbit and rat brains2020

    • Author(s)
      Yuri Hase
    • Organizer
      2020 IADR/AADR/CADR General Session & Exhibition
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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