人工呼吸器関連肺障害における肺血管内皮グリコカリックスの動態と新たな治療法の探索

Research Project

Project/Area Number	22K09123
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	Sapporo Medical University
Principal Investigator	菊池謙一郎札幌医科大学, 医学部, 研究員 (70875723)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	数馬聡札幌医科大学, 医学部, 講師 (20722060) 山蔭道明札幌医科大学, 医学部, 教授 (70285005)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	人工呼吸器関連肺障害 / グリコカリックス / 好中球細胞外トラップ / 呼吸器関連肺障害 / NETs / ARDS
Outline of Research at the Start	人工呼吸器関連肺障害(VILI)は，高い陽圧による人工呼吸が発症の一因となる．VILIの発症と増悪には，酸化ストレスや活性化好中球による血管内皮障害(biotrauma)が関与することが明らかになってきた．血管内皮機能に関しては血管内皮内膜面に存在する内皮グリコカリックス (eGCX)が重要な役割を果たしているが，VILIとの関連は明らかでない．eGCXを保護し，血管内皮機能を維持することは，VILIの新たな治療戦略になり得る．本研究では，VILIの発症と増悪の機序をbiotraumaによるeGCX障害の観点から検討し，eGCXを保護する可能性のある薬剤による介入を行い有効性の評価を行う．
Outline of Annual Research Achievements	前年度までに、我々が作成したマウスVILIモデルでは全身性および肺局所の炎症反応の増強、グリコカリックス障害が起きることを確認した。本年は血管内皮障害因子であるNETsの肺における動態を検討した。肺のNETs形成は気管支肺胞洗浄液中の2本鎖DNA濃度、免疫蛍光染色法を用いた肺凍結切片のシトルリン化ヒストンH3およびMPOの蛍光面積で評価した。VILI群の気管支肺胞洗浄液中の2本鎖DNA濃度は、介入なしのコントロール群や、LPSを投与+自発呼吸下で管理したLPS群と比較して有意に高値であった。また、気管支肺胞洗浄液中の2本鎖DNA濃度は治療薬の投与により低下した。VILI群の肺凍結切片中のシトルリン化ヒストンH3およびMPO蛍光面積割合はコントロール群、LPS群よりも大きく、治療薬群では小さかった。以上の結果より、VILIでは肺NETs形成が増加すること、また治療薬の投与により増加した肺NETs形成が抑制されることが示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 昨年度までの結果で、我々のVILIモデルにおいて全身および肺炎症の増強と肺グリコカリックス障害の増加が確認された。さらに本年の結果から、VILIでは肺NETs形成が増加することも確認できた。これらの全身および肺炎症、肺グリコカリックス障害、肺NETs形成は治療薬の効果も確認された。当初予定していた必要な検討項目の評価は概ね終了した。
Strategy for Future Research Activity	本年までの実験で得られた結果を解析する。解析された結果を論文化し、投稿する。