救急外来からの連続的な脳波データを活用した非けいれん性発作の神経傷害機構の解明

• Project/Area Number: 20K17894
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 山口 宏 神戸大学, 医学研究科, 助教 (80851849)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 簡易脳波 / 熱性けいれん / 急性脳症 / 急性脳炎 / てんかん / てんかん重積 / 救急外来 / 意識障害 / 非けいれん性てんかん重積 / 小児 / 脳波 / 非けいれん性発作 / 集中治療室 / 神経障害 / 非けいれん性てんかん重積状態 / 簡易脳波モニタリングシステム

Outline of Research at the Start

意識障害を伴い集中治療室（ICU）に入室する小児患者のうち約40%に非けいれん性てんかん
重積状態(non-convulsive status epilepticus:以下NCSE)を認め、NCSEが神経学的後遺症と関連するとされる。しかし救急診療初期から連続的に脳波を評価できる環境は稀で、NCSEのどのような波形がどのように神経傷害を引き起こすのかは不明である。本研究では意識障害を主訴に救急外来を受診した小児を対象とし、蓄積してきた救急外来からICUまでの持続脳波データと診療情報を包括的に解析する。さらに血清・髄液の炎症性サイトカイン・酸化ストレスマーカー・神経傷害マーカーもあわせて解析する。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、兵庫県立こども病院の救急外来に意識障害で受診した小児の簡易脳波データ56例に対してAmerican Clinical Neurophysiology Society’s 2021 standardized critical care EEG terminologyを用いた詳細な脳波の記述を行った。さらに臨床情報を収集し、熱性けいれん群(n=32)、急性脳炎・脳症群(n=8)、てんかん群(n=10)、てんかん患者で有熱時発作群(n=6)に分けてそれぞれの脳波の特徴の比較を行った。結果、全体では焦点性より全般性脳波パターンが多いことがわかった。また熱性けいれん群と急性脳炎・脳症群ではrhythmic delta activity(RDA)が多く、熱性けいれん群の約25%は急性脳炎・脳症群では認めなかったθ帯域のrhythmic activityを認め、それが特徴の違いであることが示唆された。この結果を海外英文誌に投稿して査読中である。次年度はさらに、熱性けいれんおよび急性脳症/脳炎の血液と髄液検体の神経傷害マーカーの測定を追加することで、救急外来脳波と神経傷害マーカーの関連を調べることにより総合的な神経傷害機構の解明を目指す。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度は、兵庫県立こども病院の救急外来に意識障害で受診した小児の簡易脳波データ56例に対して上記の通り救急外来の簡易脳波の新しい知見が得られ、海外英文誌に投稿することができた。これに関しては予定通りである。また神経傷害マーカーに関しては解析する症例数が不足しており、現在新しい症例を追加中である。症例が集まれば解析予定であり、症例が集まる目途が立っている。よって研究はおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、現在投稿中の海外英文誌を受理させる予定である。また、熱性けいれんおよび急性脳症/脳炎の症例数を増やして血液と髄液検体の神経傷害マーカーの測定を追加することで、救急外来脳波と神経傷害マーカーの関連を調べることにより総合的な神経傷害機構の解明を目指す。

Research Products

• [Journal Article] Prediction of AESD and neurological sequelae in febrile status epilepticus (2021)
  • Author(s): Nishiyama M, Ishida Y, Yamaguchi H, Tokumoto S, Tomioka K, Hongo H, Toyoshima D, Maruyama A, Kurosawa H, Tanaka R, Nozu K, Iijima K, Nagase H
  • Journal Title: Brain Dev Volume: 43 Issue: 5 Pages: 616-625
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2021.01.004
  • NAID: 120007028964
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Early non-convulsive seizures are associated with the development of acute encephalopathy with biphasic seizures and late reduced diffusion (2021)
  • Author(s): Maruyama A, Tokumoto S, Yamaguchi H, Ishida Y, Tanaka T, Tomioka K, Nishiyama M, Fujita K, Toyoshima D, Nagase H
  • Journal Title: Brain Dev Volume: 43 Issue: 4 Pages: 548-555
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2020.11.012
  • NAID: 120007002555
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Elevated cytokine, chemokine, and growth and differentiation factor-15 levels in hemorrhagic shock and encephalopathy syndrome: A retrospective observational study (2021)
  • Author(s): Yamaguchi Hiroshi、Nishiyama Masahiro、Tokumoto Shoichi、Ishida Yusuke、Tomioka Kazumi、Aoki Kazunori、Seino Yusuke、Toyoshima Daisaku、Takeda Hiroki、Kurosawa Hiroshi、Sakuma Hiroshi、Tada Hiroko、Nozu Kandai、Maruyama Azusa、Tanaka Ryojiro、Iijima Kazumoto、Nagase Hiroaki
  • Journal Title: Cytokine Volume: 137 Pages: 155324-155324
  • DOI: 10.1016/j.cyto.2020.155324
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Thiamylal anaesthetic therapy for febrile refractory status epilepticus in children (2020)
  • Author(s): Ishida Y, Nishiyama M, Yamaguchi H, Tomioka K, Tanaka T, Takeda H, Tokumoto S, Toyoshima D, Maruyama A, Seino Y, Aoki K, Nozu K, Nishimura N, Kurosawa H, Iijima K, Nagase H
  • Journal Title: Seizure Volume: 80 Pages: 12-17
  • DOI: 10.1016/j.seizure.2020.03.012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Detailed characteristics of acute encephalopathy with biphasic seizures and late reduced diffusion: 18-year data of a single-center consecutive cohort. (2020)
  • Author(s): Yamaguchi H, Nishiyama M, Tokumoto S, Ishida Y, Tomioka K, Aoki K, Seino Y, Toyoshima D, Takeda H, Kurosawa H, Nozu K, Maruyama A, Tanaka R, Iijima K, Nagase H.
  • Journal Title: J Neurol Sci. Volume: 411 Pages: 116684-116684
  • DOI: 10.1016/j.jns.2020.116684
  • NAID: 120006846525
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 意識障害を呈した小児に対する救急外来簡易脳波の原因疾患別特徴 (2023)
  • Author(s): 山口 宏、上田 拓耶、老川 静香、徳元 翔一、西山 将広、丸山 あずさ、野津 寛大、永瀬 裕朗
  • Organizer: 第56回日本てんかん学会学術集会
• [Presentation] A comparison of clinical features of acute encephalopathy with biphasic seizures and late reduced diffusion between short and prolonged first seizure duration (2020)
  • Author(s): Hiroshi Yamaguchi; Masahiro Nishiyama; Shoichi Tokumoto; Yusuke Ishida; Daisaku Toyoshima; Azusa Maruyama, Kazumoto Iijima; Hiroaki Nagase
  • Organizer: The International Symposium on Pathophysiology of Developmental and Epileptic Encephalopathy 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] けいれん重積型（二相性）急性脳症の初回けいれん時間による臨床像の比較検討 (2020)
  • Author(s): 山口 宏、西山 将広、徳元 翔一、石田 悠介、冨岡 和美、豊嶋 大作、丸山 あずさ、飯島 一誠、永瀬 裕朗
  • Organizer: 第62回日本小児神経学会学術集会