Development of method of predicting prognosis for sepsis-associated encephalopathy using pattern recognition analysis of nuclear magnetic resonance data

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K15663
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 鈴木 崇生 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (40328810)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平川 慶子 日本医科大学, 医学部, 助手 (30165162) ; 小池 薫 京都大学, 医学研究科, 教授 (10267164) ; 佐藤 格夫 愛媛大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (30409205) ; 金涌 佳雅 日本医科大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (80465343)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 敗血症関連脳症 / NMR解析 / 敗血症 / 脳脊髄液 / NMR

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、実臨床で診断が容易ではない敗血症関連脳症（sepsis-associated encephalopathy）の診断や予後予測法の開発を主眼・目的として、「リポポリサッカリド（LPS）を腹腔内投与して作製した敗血症病態モデル」を用いた動物実験において採取した大槽内の脳脊髄液と全脳組織を測定試料としたＮＭＲ計測および解析に関する実験研究を行った。本研究では、脳脊髄液をサンプルとした計測・解析がきわめて重要にはなるが、検体がヒト由来ではなく、ラットの脊髄液であり、採取できる量も少量であるなどの特殊性から、より慎重にNMR計測方法の検討を重ねた。実際の測定は、7テスラ（３００ＭＨｚ）ＦＴ-ＮＭＲ装置（ＪＥＯＬ）を用いて、測定核種としてプロトン（１Ｈ）で実施した。検体の特殊性から、測定は大変時間を要し、現時点でも計測は継続中であるが、研究成果の報告として、間もなく完了する予定である。全脳組織も同様にＮＭＲ計測法を検討し、併せて試料の前処理法としての凍結破砕および抽出方法についても検討を重ねた。敗血症関連脳症は，感染に起因したSIRS（Systemic Inflammatory Response Syndrome全身性炎症反応症候群）の結果生じたびまん性脳障害と考えられていることから、全脳組織からSIRSに関連した評価を行ない、髄液の解析結果との比較検討に用いることができないかについても検討を進めている。本研究で、我々は髄液等の試料からのＮＭＲスペクトルをパターン認識して敗血症病態モデルと対照ラットを識別できるか解析を進めており、髄液からの精度の高い敗血症関連脳症の診断・予後予測法に関する基礎的な研究を実施することができた。