機械的血栓回収による急性脳虚血再灌流がヒト脳組織に与える神経障害メカニズムの解明

• Project/Area Number: 22K16695
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56010:Neurosurgery-related
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 南波 孝昌 岩手医科大学, 医学部, 研究員 (10788722)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 急性期脳梗塞 / 機械的血栓回収術 / 再灌流 / 脳温 / 活性型ミクログリア / 1H-MRS / 脳卒中 / 脳梗塞 / 脳虚血

Outline of Research at the Start

一側内頚動脈または中大脳動脈近位部の閉塞によって生じた急性期脳梗塞において、機械的血栓回収術施行後、再開通がみとめられた症例の脳内環境（温度、代謝物質および活性化ミクログリア）を、超高磁場7T-MRIおよびPETを用いて評価し、２次的に生ずる神経損傷のメカニズムを明らかにする。具体的には、血栓回収術後、閉塞血管支配領域の50％以上に再開通がみとめられた症例に対して1H-MRS、[11C]-PK11195 PETそれぞれの撮像を実施し、脳温上昇域、N-アセチルアスパラギン酸低下域および[11C]-PK11195 PETの高集積域の関係を可視化および定量化する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、「急性期脳梗塞に対する機械的血栓回収術後の再灌流域において、脳虚血再灌流により急性炎症が生じ、さらにはこの炎症熱による脳温上昇の両者により２次的な神経組織障害を起こしている」という仮説に基づき、機械的血栓回収術がヒト脳組織に与える影響を明らかにすることを目的としている。
本年度は昨年度に引き続き、本研究の方法である、①超高磁場7T-MRIにおけるproton MR-Spectroscopy(1H-MRS)を用いた脳温計測および脳組織代謝産物の定量評価、②[11C]-PK11195トレーサーを使用したPETによる炎症の存在検知および可視化の両者の撮像準備を行なった。
①については、超高磁場7T-MRIにおいて、すでに可能となっているsingle-voxelを用いた1H-MRSによる脳温計測の精度を向上させるためのパラメータ調整を昨年度に引き続き行った。また同じく1H-MRSによって得られたスペクトルから脳組織代謝産物の定量評価が可能かどうかも検討した。また本研究では、multi-voxelでのchemical shift imagingの高精度化も目指しているため、その撮像シーケンスの調整も昨年度同様に行った。
②については、共同研究施設である青森県上北郡六ヶ所村で稼働している青森県量子科学センターにて、慢性脳虚血症例に対する15Oガスを用いた脳循環代謝画像の撮像を昨年度同様に実施した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は、昨年度同様、超高磁場7T-MRIにおける1H-MRSの撮像パラメータの調整で終了し、本研究の対象である急性脳虚血症例での実際の撮像段階に入っていないため。また同じくPETでも昨年同様15Oガスを用いての慢性脳虚血症例での脳循環代謝量の定量/定性評価は行ったが、[11C]-PK11195トレーサーを使用したPET撮像はまだ行っていないため。

Strategy for Future Research Activity

超高磁場7T-MRIにおける1H-MRSの撮像パラメータの調整を早々に終了し、同時に[11C]-PK11195トレーサーを使用したPETでの撮像準備も完了させる。倫理委員会への申請が承認され次第、同一症例に対する1H-MRSを用いた脳温計測および脳組織代謝産物の定量評価、PET撮像を可及的に開始する。