| Project/Area Number |
22K16676
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 56010:Neurosurgery-related
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
神徳 亮介 群馬大学, 大学院医学系研究科脳神経外科学分野, 助教 (30784516)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | フェロトーシス / 脳虚血再灌流障害 / 活性酸素種(ROS) / TEMPO / 早期脳虚血性変化 / 平均ADC値 / 経皮的脳血栓回収療法 / レド ックスナノ粒子 |
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| Outline of Research at the Start |
●神経細胞によるODG培養モデルを用いたフェロトーシスの解析(2022～2023年度)
低酸素低栄養状態の神経細胞と、もともと定常状態にありFINによる人為的フェロトーシスを起こした神経細胞を形態学的、組織学的に解析する。低酸素低栄養状態の神経細胞に起こっている障害にフェロトーシスがいかに関与しているのかを解明する。
●マウスの虚血再灌流障害におけるフェロトーシスの作用機序解明(2023～2024年度)
マウスの虚血再灌流障害モデルを用い、虚血再灌流後の脳組織評価を行う。虚血再灌流モデルに対し、フェロトーシスの機序を抑制することで、細胞障害を軽減できるかどうかを検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
急性期虚血性脳卒中では、再灌流後の活性酸素種(ROS)の過剰産生と蓄積が神経障害につながるため、これを防ぐことが重要である。脳虚血再灌流障害においては細胞内の遊離鉄に依存し、ROSの蓄積を伴う新型のネクローシス様細胞死「フェロトーシス」が大きく関与していると推定される。そこで「脳虚血再灌流障害におけるフェロトーシスの関わりや機序を解明し、フェロトーシスの抑制による新たな治療法を確立すること」を目的として本研究を計画した。前年にラジカル捕捉剤の2,2,6,6-Tetramethylpiperidine-1-oxyl（通称TEMPO）に着目し、in vitro実験を進め、安定なラジカル化合物として知られるTEMPOが容易に揮発することを見出し、TEMPOは気化することによって離れた場所にある細胞に作用し、フェロトーシスおよび酸化ストレス性神経細胞死を止めることを示した。続いてマウス虚血モデルでも気化したTEMPOを自然吸入したマウスは、脳の虚血で誘導される神経細胞死が顕著に抑制されることを示した。本年は臨床面での研究を進めた。広範囲初期脳虚血変化を有する症例における機械的血栓回収療法後の虚血体積の減少を予測する因子を解析し、治療前DWI高信号領域の平均ADC値が術後虚血体積減少に関わる独立した因子であり、体積減少を予測する平均ADC値のカットオフ値は649であることを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
TEMPOの化学的・物理的特性の解明で、in vitro実験において揮発性の一端を明らかにでき、臨床面においても広範囲初期脳虚血変化を有する症例における機械的血栓回収療法後の虚血体積の減少を予測する因子を解析し、治療前DWI高信号領域の平均ADC値が術後虚血体積減少に関わる独立した因子であり、体積減少を予測する平均ADC値のカットオフ値は649であることを示せたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウス実験において（吸入）投与法確立に向けたTEMPOの化学的・物理的特性の解明、検討を継続している。またTEMPOのマウス内での経路および吸入量を明らかにするため、TEMPOを自然吸入したマウスの体内でのTEMPOの動態解析を繰り返し行っている。今後も臨床応用を見据えた研究展開、そして実用化へのステップアップを図っていく予定である。
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