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Elucidation of pathogenesis and preventive measures for complications in pediatric COVID-19

Research Project

Project/Area Number 22K07820
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

塚原 宏一  岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (90207340)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 津下 充  岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (80625004)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords新型コロナウイルス / ウイルス感染症 / 合併症 / 後遺障害 / 酸化ストレス / 一酸化窒素 / アミノ酸代謝 / 川崎病 / 感染症 / 小児 / 病態生理 / ワクチン / 生体マーカー / COVID-19 / 後遺症 / 血管内皮障害
Outline of Research at the Start

デルタ株などの感染力の強いウイルスの感染拡大により、今後、小児COVID-19感染症の急増と後遺症発生の増加が危惧されている。小児におけるLong-COVIDの病態解明やその発症に関連する血液中バイオマーカーの探索が望まれる。
本研究では、小児COVID-19感染症における血液中サイトカインや酸化ストレス・ニトロ化ストレスの動態とLong-COVIDに関連するバイオマーカーを探索する。さらに、脳血管内皮細胞・マクロファージを用いた「SARS-CoV-2抗原刺激モデル」を作成し脳血管内皮透過性変化や血管機能変化を調べて、有効な細胞機能修飾薬を探索する。

Outline of Annual Research Achievements

(主たる成果)背景:COVID-19の重症化には過剰な免疫応答に伴う活性酸素種(ROS)の生成と血管機能不全が関与する。ROS増加は一酸化窒素(NO)合成を抑制し、血管拡張不全と血栓形成を促進する。血管内皮でのNO合成ではアルギニンを基質にシトルリンが生成される。本研究ではCOVID-19肺炎患者における酸化ストレスとNOに関連するアミノ酸代謝を解析した。方法:COVID-19による入院患者100例を対象に入院時・回復期の血清検体を分析した。総酸化能(d-ROM)、非対称ジメチルアルギニン (ADMA)、亜硝酸塩/硝酸塩、アルギニン、シトルリン、オルニチンを測定した。患者を「入院時の胸部CTでの肺野病変(全肺野の10%以上)の有無」「入院時の酸素吸入の有無」「入院後に酸素吸入開始の有無」にて2群に分けて比較した。結果:①入院時に10%以上の肺野病変を認めた患者群、②入院時に酸素吸入していた患者群、③入院後に酸素吸入を開始した患者群では対照群と比べてd-ROM高値およびシトルリン低値を認めた。これらは血清LDHやCRP値と有意に相関した。亜硝酸塩/硝酸塩、ADMA、アルギニンに有意差はなかった。血清シトルリン値とd-ROM値とは有意な負の相関を示した。回復期では急性期に比べて血清d-ROMは有意に低下し、血清シトルリンは有意に増加した。結論:肺野病変または酸素要求を伴うCOVID-19患者では、酸素要求の低いCOVID-19患者に比べてd-ROM高値とシトルリン低値であった。酸化ストレス亢進とシトルリン代謝不均衡がCOVID-19肺炎の病態形成に関与する可能性が示された。
(その他)COVID-19患者へのテプレノン投与の臨床試験、乳幼児のCOVID-19ワクチン接種の副反応調査、周産期におけるCOVID-19感染対策、COVID-19後の川崎病様症候群について論文発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

英文にて、COVID-19に関連した論文が5編(次の論文リストの#2~5)、COVID-19感染の合併症として重要な川崎病様症候群についての論文(次の論文リストの#1)が1編、すでに発表されている。主たる研究(COVID-19重症化における酸化ストレス亢進とアミノ酸代謝異常の病態生理学的意義)については英語論文は作成すみであり、今月(5月)中に投稿する予定になっている。

Strategy for Future Research Activity

主たる研究(COVID-19重症化における酸化ストレス亢進とアミノ酸代謝異常の病態生理学的意義)については英語論文は作成すみであり、今月(5月)中に投稿する予定です。
本研究についてはデータ再評価と英文化に時間を要しており、急いで進める予定です。
関連する基礎研究も、可能なかぎり実行するように力を尽くします。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 11 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Adverse Reactions and Attitudes Toward the BNT162b2 COVID-19 Vaccine in Children 5 to 11 Years of Age in Japan2023

    • Author(s)
      Matsumoto N, Shimizu J, Yokoyama Y, Tsukahara H, Yorifuji T
    • Journal Title

      Journal of Epidemiology

      Volume: 33 Issue: 2 Pages: 110-111

    • DOI

      10.2188/jea.JE20220265

    • ISSN
      0917-5040, 1349-9092
    • Year and Date
      2023-02-05
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Roles of Oxidative Injury and Nitric Oxide System Derangements in Kawasaki Disease Pathogenesis: A Systematic Review2023

    • Author(s)
      Tsuge M, Uda K, Eitoku T, Matsumoto N, Yorifuji T, Tsukahara H
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 24(20) Issue: 20 Pages: 15450-15450

    • DOI

      10.3390/ijms242015450

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A randomized controlled trial of teprenone in terms of preventing worsening of COVID-19 infection2023

    • Author(s)
      Ichihara E, Hasegawa K, Kudo K, Tanimoto Y, Nouso K, Oda N, Mitsumune S, Yamada H, Takata I, Hagiya H, Mitsuhashi T, Taniguchi A, Toyooka S, Tsukahara K, Aokage T, Tsukahara H, Kiura K, Maeda Y
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 18(10) Issue: 10 Pages: e0287501-e0287501

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0287501

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Impacts of routine varicella vaccination program and COVID-19 pandemic on varicella and herpes zoster incidence and health resource use among children in Japan2023

    • Author(s)
      Uda K, Okubo Y, Tsuge M, Tsukahara H, Miyairi I
    • Journal Title

      Vaccine

      Volume: 41(34) Issue: 34 Pages: 4958-4966

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2023.06.054

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Need for re-evaluating the risk of coronavirus disease 2019 transmission to neonates2023

    • Author(s)
      Uda K, Tsuge M, Yashiro M, Honda T, Tsukahara H
    • Journal Title

      Pediatr Int

      Volume: 65(1) Issue: 1

    • DOI

      10.1111/ped.15460

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Adverse reactions in young children receiving the coronavirus disease 2019 vaccine2023

    • Author(s)
      Matsumoto N, Shimizu J, Yokoyama Y, Tsukahara H, Yorifuji T.
    • Journal Title

      Pediatr Int

      Volume: 65(1) Issue: 1

    • DOI

      10.1111/ped.15696

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of the association of birth order and group childcare attendance with Kawasaki disease using data from a nationwide longitudinal survey2023

    • Author(s)
      Namba T, Takeuchi A, Matsumoto N, Tsuge M, Yashiro M, Tsukahara H, Yorifuji T
    • Journal Title

      Front Pediatr

      Volume: 11 Pages: 1127053-1127053

    • DOI

      10.3389/fped.2023.1127053

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 原因不明の小児急性肝炎に関する実態調査(一次調査)報告書2023

    • Author(s)
      近藤 宏樹、多屋 馨子、天羽 清子、乾 あやの、笠原 群生、鈴木 光幸、田中 孝明、 津川 毅、別所 一彦、 保科 隆之、宮入 烈、虫明 聡太郎、吉川 哲史、齋藤 昭彦、 塚原 宏一、森岡 一朗、須磨崎 亮、細矢 光亮、日本小児科学会予防接種・感染症対策委員会原因不明の小児の急性肝炎対策ワーキンググループ
    • Journal Title

      日本小児科学会雑誌

      Volume: 127(7) Pages: 1033-1038

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Longitudinal Measurement of Histidine-Rich Glycoprotein Levels in Bronchopulmonary Dysplasia:A Pilot Study.2023

    • Author(s)
      Morimoto D, Washio Y, Tamai K, Sato T, Okamura T, Watanabe H, Fukushima Y, Yoshimoto J, Kageyama M, Baba K, Tsukahara H
    • Journal Title

      Biomedicines

      Volume: 38 Issue: 1 Pages: 212-212

    • DOI

      10.3390/biomedicines11010212

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] RSウイルス2023

    • Author(s)
      宇田和宏、塚原 宏一
    • Journal Title

      岡山医学会雑誌

      Volume: 1 Pages: 48-51

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Decreased Levels of Histidine-Rich Glycoprotein and Increased Levels of High-Mobility Group Box 1 are Risk Factors for Refractory Kawasaki Disease2022

    • Author(s)
      Namba T, Yashiro M, Fujii Y, Tsuge M, Liu K, Nishibori M, Tsukahara H
    • Journal Title

      Mod Rheumatol

      Volume: - Issue: 3 Pages: 599-607

    • DOI

      10.1093/mr/roac040

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Novel Lung Growth Strategy with Biological Therapy Targeting Airway Remodeling in Childhood Bronchial Asthma2022

    • Author(s)
      Tsuge M, Ikeda M, Tsukahara H
    • Journal Title

      Children (Basel)

      Volume: 9 Issue: 8 Pages: 1253-1253

    • DOI

      10.3390/children9081253

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Correlation between national surveillance and search engine query data on respiratory syncytial virus infections in Japan2022

    • Author(s)
      Uda K, Hagiya H, Yorifuji T, Koyama T, Tsuge M, Yashiro M, Tsukahara H
    • Journal Title

      BMC Public Health

      Volume: 22 Issue: 1 Pages: 1517-1517

    • DOI

      10.1186/s12889-022-13899-y

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 新生児領域における酸化ストレス制御の意義2022

    • Author(s)
      塚原宏一、宮原宏幸、鷲尾洋介、津下充、馬場健児
    • Journal Title

      日本小児高血圧研究会誌

      Volume: 18 Pages: 10-18

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Preterm birth and Kawasaki disease: a nationwide Japanese population-based study2021

    • Author(s)
      Takeuchi A, Namba T, Matsumoto N, Tamai K, Nakamura K, Nakamura M, Kageyama M, Kubo T, Tsukahara H, Yorifuji T
    • Journal Title

      Pediatr Res

      Volume: Oct 8 Issue: 2 Pages: 557-562

    • DOI

      10.1038/s41390-021-01780-4

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sports participation and preterm birth: a nationwide birth cohort in Japan2021

    • Author(s)
      Tamai Kei、Matsumoto Naomi、Takeuchi Akihito、Nakamura Makoto、Nakamura Kazue、Kageyama Misao、Washio Yosuke、Tsukahara Hirokazu、Yorifuji Takashi
    • Journal Title

      Pediatric Research

      Volume: - Issue: 2 Pages: 572-579

    • DOI

      10.1038/s41390-021-01808-9

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 小児感染症とその周辺2022

    • Author(s)
      塚原宏一
    • Organizer
      小児感染症WEBセミナー
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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