敗血症性脳症の発症メカニズム解明と麻酔薬の治療応用に関する研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10976
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: 高橋 完 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (80346014)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 敗血症 / 麻酔薬 / 脳保護

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではATPをエネルギー源とする脳に対する麻酔薬の保護効果についてエネルギー代謝ならびにアミノ酸代謝の面から解析して、未だ有効な特異的治療法が存在しない敗血症性脳症の発症メカニズム解明と麻酔薬によるその治療へと展開するための研究基盤を確立することが主な目的である。
平成27年度はまずラット敗血症性モデルの作成方法として、エンドトキシンを直接ラットの体内に投与するLPS法を選択することに決定した。また、当初の予定としては核磁気共鳴法(NMR)を使用して脳内のエネルギー動態を観察する予定であったが、まずは敗血症の発症に伴い血中に増加する炎症性サイトカインについて評価することにした。
平成28年度は上記にもとづき、ELISA法による炎症性サイトカインの測定および敗血症早期から上昇すると考えられている新しいマーカーであるsoluble-CD14（プレセプシン）の測定について準備を行った。本学救急・集中治療部における臨床データではsoluble-CD14（プレセプシン）敗血症における非常に鋭敏な血中マーカーであることが確認された。また、吸入麻酔薬の脳保護効果について観察するために人工呼吸を行いながら安全に吸入麻酔薬を体内に投与するシステムの構築について準備を進めた。
平成29年度は日本では未承認機器であるが、シリンジポンプで液体の吸入麻酔薬を人工呼吸回路に接続した気化器に投与して、吸気とともに気管から肺に投与するAnaconda systemという機器を臨床で試用した。鎮痛薬を併用しながら、人工呼吸中の鎮静薬として吸入麻酔薬セボフルランを安全に使用できることを確認した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

当初予定していた核磁気共鳴法を使用せず、血中の炎症性サイトカインや敗血症マーカーであるプレセプシン測定の準備に時間を要した。また、安全に安定した吸入麻酔薬を人工呼吸を行いながら体内に投与するシステムを考案する必要性があった。そのシステム導入にも当初の予想以上に時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

静脈麻酔薬はシリンジポンプ等を使用することにより比較的に安定した量を投与することが可能であるが、吸入麻酔薬は人工呼吸しながら安定して投与を行うことが困難である。したがって、吸入麻酔薬の濃度をモニターするシステムを構築する必要があった。
今後は構築したシステムにより研究を推進していく予定である。実際にラットの敗血症性ショックモデルに吸入麻酔薬を投与し、血中サイトカインを測定し、麻酔薬によってその産生の変動が観察する予定である。また、soluble-CD14（プレセプシン）の測定も行う予定である。その後、敗血症性ショックにおける脳脊髄液等の脳内環境についても検討することも予定している。

Causes of Carryover

（理由）
実験方法や使用システムについて変更が生じたため、機材や薬剤等を再考している。
（使用計画）
麻酔薬やその投与システム、動物の購入に使用する予定である。また、ELISA法によるサイトカイン測定、またプロカルシトニン、プレセプシン等の測定に必要な機材や薬剤を購入する予定である。